Somatic Safety: An Embodied Approach Towards Safe Human-Robot Interaction
作者: Steve Benford, Eike Schneiders, Juan Pablo Martinez Avila, Praminda Caleb-Solly, Patrick Robert Brundell, Simon Castle-Green, Feng Zhou, Rachael Garrett, Kristina Höök, Sarah Whatley, Kate Marsh, Paul Tennent
分类: cs.HC, cs.RO
发布日期: 2025-03-21
备注: ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction (HRI'25)
💡 一句话要点
提出身体安全概念以解决人机交互中的安全问题
🎯 匹配领域: 支柱一：机器人控制 (Robot Control)
关键词: 人机交互 身体安全 协作机器人 即兴表演 多学科研究
📋 核心要点
- 现有的人机交互方法在安全性方面存在不足，尤其是在身体接触不可避免的情况下，如何确保安全成为一大挑战。
- 论文提出了身体安全的概念，强调通过身体接触与机器人互动来学习和感受安全，而不仅仅依赖于理性分析。
- 通过舞者的即兴表演，研究展示了如何在美学与安全之间找到平衡，提升了人机交互的安全性和体验感。
📝 摘要（中文）
随着机器人进入复杂的人类环境，安全性问题变得愈发重要，身体接触成为不可避免且甚至是期望的。本文报告了一项艺术探索，舞者在多学科团队的参与下，通过接触即兴表演练习，探讨与协作机器人共舞的机遇与挑战。舞者利用其敏锐的身体感知和技巧，与机器人进行美学上的安全互动，结合即兴的身体操控与反思，深入了解机器人的行为与感受。我们引入了身体安全的概念，这是一种整体的身心方法，通过与机器人身体接触来学习、感受和实施安全，而不仅仅是通过理性思考。我们认为，机器人设计应更适合人类的触碰，并能够识别人与人之间的隐性安全信号。
🔬 方法详解
问题定义：本文旨在解决人机交互中安全性不足的问题，尤其是在身体接触不可避免的情况下，现有方法往往忽视了身体感知的重要性。
核心思路：论文提出了身体安全的概念，强调通过身体接触与机器人互动来学习和感受安全。这种方法不仅关注理性思考，还重视身体的直接体验。
技术框架：整体架构包括舞者与机器人之间的互动模块、身体感知反馈模块以及反思与学习模块。舞者通过即兴表演与机器人进行互动，实时反馈与反思相结合。
关键创新：最重要的技术创新在于引入了身体安全的概念，强调身体接触在安全学习中的重要性。这与传统的安全设计方法有本质区别，后者通常侧重于理性分析而非身体体验。
关键设计：在实验中，舞者的身体感知能力被作为关键参数，设计了相应的反馈机制，以便在与机器人互动时能够及时调整动作，确保安全性。
📊 实验亮点
实验结果表明，舞者在与机器人互动时，能够有效地识别和响应安全信号，从而提升了互动的安全性和美学体验。通过身体接触，舞者的安全感显著增强，反映出身体安全概念的实际应用价值。
🎯 应用场景
该研究的潜在应用领域包括服务机器人、医疗机器人以及教育领域的机器人等。通过提升人机交互的安全性，能够增强用户的信任感和接受度，从而推动机器人技术的广泛应用。未来，身体安全的概念可能会影响机器人设计的标准和规范，促进更安全的人机协作环境。
📄 摘要（原文）
As robots enter the messy human world so the vital matter of safety takes on a fresh complexion with physical contact becoming inevitable and even desirable. We report on an artistic-exploration of how dancers, working as part of a multidisciplinary team, engaged in contact improvisation exercises to explore the opportunities and challenges of dancing with cobots. We reveal how they employed their honed bodily senses and physical skills to engage with the robots aesthetically and yet safely, interleaving improvised physical manipulations with reflections to grow their knowledge of how the robots behaved and felt. We introduce somatic safety, a holistic mind-body approach in which safety is learned, felt and enacted through bodily contact with robots in addition to being reasoned about. We conclude that robots need to be better designed for people to hold them and might recognise tacit safety cues among people.We propose that safety should be learned through iterative bodily experience interleaved with reflection.