Immersiivisten etäläsnäolorobottien optimoitujen liikkeiden vaikutus käyttäjään

Etäläsnäolo on kyky olla etäyhteyden päässä teknologiaa hyödyntäen. Virtuaalitodellisuus (VR) -lasien (HMD) kautta tapahtuvaetäläsnäolo, jota kutsutaan yhteydessä immersiiviseksi etäläsnäoloksi robotin abulla, kasvattaa näkökenttää etäyhteysrobotissa "olevalle" henkilölle ja parantaa siten illuusiota siitä, että hän on läsnä robotin sijaintipaikassa. Immersiivistä etäläsnäoloa käytetään monissa eri sovelluksissa, kuten etäopetuksessa, etsintä- ja pelastustoiminnassa, kliinisessä hoidossa, terapiassa sekä ikääntymistä ja vammaisuutta tukevassa apuvälineteknologiassa. Merkittävä este tämän tekniikan jatkuvalle käytölleon kuitenkin VR-sairaus, liikuntapahoinvointia muistuttava oireyhtymä joka voi johtua VR-lasien käytöstä. Myös muilla etäläsnäolorobotin liikkeisiin liittyvillä seikoilla, kuten etenemisnopeudella ja käännösten määrällä, voi olla myönteisiä tai kielteisiä vaikutuksia.

Näiden huolenaiheiden käsittelemiseksi tässä väitöskirjassa tutkitaan käyttäjäkokemusta immersiivisessä robottitetäläsnäolossa. Ensin esitellään matemaattinen kehys robotin liikesuunnittelua varten, jossa otetaan huomioon käyttäjän mukavuuskriteerit ja jota kutsutaan nimellä "Human Perception-Optimized Planning" (H-POP). H-POP:n avulla luotuja robottipolkuja verrattiin perinteisellä polkusuunnittelualgoritmilla, Rapidly exploring Random Tree (RRT) -algoritmilla luotuun polkuun. VR-pahoinvointia ja muita polkujen aiheuttamia vaikutuksia tutkittiin sen määrittämiseksi, miten nämä tekijät vaikuttivat käyttäjiin. Yhden optimoidun polun ja RRT-polun avulla aiheutettiin sitten VR-pahoinvointi toiselle joukolle osallistujia, samalla kun heidän aivotoimintaansa mitattiin. Itseraportoidun VR-pahoinvoinnin tason havaittiin olevan yhteydessä kognitiivisten toimintojen mittariin, P3b:hen, ja virheiden määrään toissijaisessa tehtävässä, mikä osoittaa, että nykyisen sukupolven HMD-laitteilla aiheutetulla VR-pahoinvoinnilla oli mitattavissa olevia vaikutuksia kognitioon ja suorituskykyyn. P3b:n muutoksia voidaan käyttää monenlaisten VR-kokemusten arviointiin, ja H-POP:tä voidaan käyttää minkä tahansa ajoneuvotyypin liikesuunnitteluun, joten molemmilla on arvoa tämän työn soveltamisalan ulkopuolella.

Yhteenvetona voidaan todeta, että tämä väitöskirja tarjoaa kolme merkittävää panosta tutkimus- ja kehitysyhteisölle. Ensinnäkin se tarjoaa liikesuunnittelun kehyksen, jossa otetaan huomioon käyttäjän mukavuuskriteerit. Toiseksi siinä käsitellään eri ominaisuuksien, kuten käännösten ja kohteiden etäisyyden, arviointia, jotka vaikuttavat käyttäjien kokemukseen. Lopuksi se tarjoaa näyttöä VR-sairauden haitallisista seurauksista tarkkaavaisuuteen ja suorituskykyyn. Nämä tulokset voivat antaa tietoa immersiivisen etäläsnäolon kehittäjille, jotta VR-pahoinvointia voidaan lievittää ja käyttäjien mukavuutta ja nautintoa parantaa.