- 现有社交导航方法通常只在**个人空间(personal space)** 范围内(几米)才做出反应,如减速、停止或近距离避碰
- 这种短距离反应限制了**人机交互(HRI)** 的质量,尤其是在住宅室内走廊环境中
- 用户对机器人的感受(安全性、平滑性、礼貌性)在短距离反应模式下不够理想
- 研究背景:移动配送机器人在住宅楼内导航时,需要提前、主动地适应行人,以改善人的主观体验
- 提出**主动换道(Proactive Lane-Changing, PLC)** 运动模式:机器人从走廊中心向一侧横向移动,在距离迎面行人8米处就开始执行
- 构建基于PLC的导航系统,将反应距离从传统几米扩展到**8米以上**,远超过典型交互距离
- 通过用户实验(42名参与者)在直走廊(迎面接近)和交叉口(盲角)两种场景下评估,对比三种主要传统模式:减速、停止、近距离反应性避碰
- 采用三个服务目标指标进行测量:**安全性(safety)**、**平滑性(smoothness)** 和**礼貌性(politeness)**
- **距离扩展**:首次将社交导航的主动反应距离从几米提升至8米以上,打破了“仅在个人空间内处理冲突”的传统范式
- **运动模式创新**:提出PLC模式,通过提前横向换道来规避人际冲突,而非被动减速或停车
- **实验验证**:在直走廊场景中,PLC在三个服务目标上均显著优于现有方法,证明了“看得更远”对用户体验的提升
- **场景差异性发现**:在盲角交叉口场景中,各方法无显著差异,揭示了不同空间构型对社交导航策略的影响
- 为住宅建筑内移动机器人的**社交合规导航(socially-compliant navigation)** 提供了新的主动式设计范式:提前反应优于近距离干预
- 通过量化用户研究,证明了扩大反应距离(至8米)能够显著提升人对机器人运动的感知(安全性、平滑性、礼貌性)
- 揭示了**直走廊** 与**交叉口盲角** 场景下用户偏好的差异,为后续自适应导航策略的设计奠定基础
- 提出的PLC模式简单有效,易于集成到现有导航系统中,具有实际工程价值