共享自主控制系统与手动控制接口的比较研究：灵巧假肢手部控制的任务表现与可用性

《ACM Transactions on Human-Robot Interaction》：A Comparative Study of a Shared-Autonomous Control System versus a Manual Control Interface: Task Performance and Usability in the Control of Dexterous Prosthetic Hands

　　在人机交互领域，机器人的性能和易用性都必须同时实现。然而，与具有多个自由度的复杂系统进行交互往往会导致操作繁琐且不够直观。自主性已被引入以应对这些挑战，但它可能会削弱用户的控制感——而控制感对于旨在成为人体无缝延伸的机器人系统而言是一个至关重要的因素。在本研究中，我们调查了在与传统手动界面相比的情况下，自主性如何影响灵巧义手控制中的任务表现、可用性和用户体验。为此，我们实现了一种共享自主控制界面，能够实现多功能抓握姿势的无缝使用，同时实现了一种需要明确选择姿势但保留高控制感的手动界面。十名健康参与者使用这两种界面完成了拾放任务。在共享自主模式下，任务完成速度提高了26.3%，犹豫时间也减少了。尽管手动控制在学习性方面的初始评分较高，但参与者随时间推移越来越偏好共享自主模式，报告称操作繁琐程度降低且运行更加顺畅。用户信心与表现、可用性和感知无缝程度高度相关。我们的结果表明，共享自主可以改进与复杂机器人系统的交互，同时支持与控制感相关的指标（包括信心和操作无缝性），尤其随着用户对系统建立信心后效果更为明显。