Robotiquette Een Wizard of Oz experiment naar persoonlijke ruimte in human-robot interacties

(1)

Robotiquette

Een Wizard of Oz experiment naar persoonlijke ruimte in human-robot interacties

Student: Ruby Simon S1833219

r.n.simon@student.rug.nl

Vak: Masterscriptie

Docenten: Dhr. prof. dr. A. J. Koole Dhr. prof. dr. J. Bos

Opleiding: Master Communicatiekunde Faculteit der Letteren Rijksuniversiteit Groningen Inleverdatum: 30 juni 2016

Masterscriptie

(2)

Robotiquette

Een Wizard of Oz experiment naar persoonlijke ruimte in human-robot interacties

Student: Ruby Simon S1833219

r.n.simon@student.rug.nl

Vak: Masterscriptie

Docenten: Dhr. prof. dr. A. J. Koole Dhr. prof. dr. J. Bos

Opleiding: Master Communicatiekunde Faculteit der Letteren Rijksuniversiteit Groningen Inleverdatum: 30 juni 2016

Masterscriptie

(3)

ABSTRACT

The purpose of this study is to explore the proxemics (personal space) in human-robot interaction and to gain insights into the design of the movement behaviour of a social robot. Eighty-four

participants interacted with a robot in a Wizard of Oz experiment in a kitchen-like setting. The results of this experiment show that a speaking robot throughout the approaches influences the proxemics in human-robot interactions. Close approaches by a non-talking robot were found to induce

discomfort in the human; they took a step backwards to increase the distance between themselves and the robot. A pattern shows that a talking robot, on the other hand, could approach the human in the personal area without making the human feel uncomfortable. For the human-robot approach a pattern shows a closer approaching distance when the robot did not speak. The qualitative analysis supports previous findings that a close approach by a human suggests that the human did not treat the robot as a social entity, but as a device. When approaching at a social distance the human treated the robot more as a social entity. Furthermore, alignment with previously reported lateral robot-human approaches was found in this study. These findings support the assumption for another categorisation of the lateral personal space area around a human in human-robot interaction. Keywords: human-robot approach, human-robot interaction, personal distance, personal space, personal zone, proxemics, robot-human approach, social zone, social distance, social robot, Wizard of Oz.

SAMENVATTING

Het doel van dit onderzoek is de persoonlijke ruimte in human-robot interacties te verkennen en inzicht te verkrijgen in hoe een robot moet bewegen om te worden gezien als een sociale entiteit. Vierentachtig participanten hebben deelgenomen aan een Wizard-of-Oz-experiment met een robot in een ruimte die was ingericht als een keuken. Uit het experiment blijkt dat het praten van de robot invloed heeft op de persoonlijke ruimte in human-robot interacties. Bij de robot-human benadering tonen de resultaten dat mensen ongemakkelijk worden wanneer een niet pratende robot hen in de persoonlijke ruimte benadert. Daarentegen toont een patroon in de resultaten dat een pratende robot een mens dichter kan naderen, zonder dat de mens zich daarbij ongemakkelijk voelt. Bij de human-robot benadering toont een patroon in de resultaten dat mensen de robot dichter naderen wanneer de robot niet praat en de robot op een sociale afstand naderen wanneer deze wel praat. De kwalitatieve analyse verklaart dat de mensen die de robot dicht naderen de robot meer behandelen als een apparaat dan als een sociale entiteit. Wanneer de mens de robot op een sociale afstand benadert, wordt de robot meer behandeld als een sociale entiteit. Tevens blijkt uit de

onderzoeksresultaten dat de persoonlijke ruimte anders is wanneer de robot de participant van opzij benadert, dit komt overeen met eerdere bevindingen over zijwaartse benaderingen van een robot. Deze bevindingen ondersteunen het uitgangspunt dat er andere categorieën van persoonlijke ruimte gelden bij zijwaartse benaderingen in human-robot interaction.

(4)

VOORWOORD

Alsof ik nog niet genoeg had van scripties schrijven, besloot ik om na mijn HBO opleiding Human Resource Management aan de Hanzehogeschool door te studeren en een master Communicatie- en Informatiewetenschappen aan de Rijksuniversiteit Groningen te volgen. Scripties zijn voor mij altijd een mijlpaal geweest. Dat kan ik wel zeggen na mijn bachelorscriptie op het HBO en de

bachelorscriptie op de universiteit over te hebben moeten doen. Dit is nu mijn vijfde scriptie en hopelijk de laatste. Daarom wil ik graag op deze plek van de mogelijkheid gebruik maken om mijn dank uit te spreken aan allen die een bijdrage hebben geleverd bij het tot stand komen van mijn masterscriptie.

In het bijzonder wil ik de participanten bedanken voor het deelnemen aan het experiment. Iedereen was erg enthousiast over het experiment en sommigen zelfs zo geïnteresseerd dat ze de uitkomsten van het onderzoek graag in wilden zien. Deze emailadressen zijn genoteerd en de rapporten zullen worden toegestuurd. Ook gaat mijn dank uit naar hen die hebben geholpen om participanten te werven voor het experiment: mw. L. Zweers, dhr. M. Cornelius, dhr. M. Boekema en mw. M. den Breejen. We hadden dit niet kunnen doen zonder jullie inzet!

Tevens wil ik een aantal docenten aan de Rijksuniversiteit Groningen bedanken. Allereerst wil ik mijn scriptiebegeleider van de Rijksuniversiteit Groningen dhr. prof. dr. A.J. Koole bedanken voor zijn prettige begeleiding, zijn enthousiasme voor human-robot-interaction en zijn expertise in de conversatieanalyse. De wekelijkse bijeenkomsten hebben erg geholpen bij de voortgang van mijn scriptie en u heeft me altijd weten te motiveren en tot interessante inzichten gebracht. Ook de tweede begeleider dhr. prof. dr. J. Bos wil ik graag bedanken voor het meedenken bij de opzet van het experiment, zijn goede feedback en met name ook zijn enthousiasme in het onderwerp.

Daarnaast wil ik graag dhr. dr. M.B. Wieling bedanken dat we zijn Martijn-robot mochten gebruiken voor het experiment. Zonder de robot hadden we niet zo’n leuk experiment uit kunnen voeren. Tot slot, maar niet in de laatste plaats wil ik mijn scriptiepartner mw. G. Groen – en tevens een hele goede vriendin – met wie ik het experiment heb opgezet ontzettend bedanken voor de fijne

samenwerking. Ik had me geen betere scriptiepartner kunnen wensen om een periode lang intensief mee te werken en mijn studietijd mee af te sluiten. Dat deden we natuurlijk in stijl en met heel veel eten!

Groningen, 30 juni 2016

(5)

INHOUDSOPGAVE

H1 Inleiding ... 1

H2 Theoretisch kader ... 2

§2.1 Human-robot interactie ... 2

§2.2 Persoonlijke ruimte ... 2

§2.3 Persoonlijke ruimte in human-robot interactie ... 3

§2.4 De focus in dit onderzoek ... 5

H3 Methode ... 7 §3.1 Wizard of Oz experiment ... 7 §3.2 Robot ... 7 §3.3 Scenario ... 8 §3.4 Uitvoering experiment ... 13 §3.5 Data ... 14 §3.6 Participanten ... 16

H4 Resultaten & discussie kwantitatieve analyse ... 17

§4.1 Manipulatiecheck... 17

§4.2 Kwantitatieve analyse ... 18

§4.3 Kwantitatieve resultaten scene 1 ... 18

H5 Resultaten & discussie kwalitatieve analyse ... 22

§5.1 Human-robot benadering ... 22

§5.2 Robot-human benadering ... 24

H6 Conclusie ... 27

§6.1 Conclusie & discussie ... 27

§6.2 Aanbevelingen voor vervolgonderzoek ... 30

Literatuurlijst ... 31

Bijlage 1: Uitingen van Martijn 2.0 ... 32

Bijlage 2: Soundboard ... 33

Bijlage 3: Storyboard experiment ... 34

Bijlage 4: Draaiboek experiment ... 37

Bijlage 5: Toestemmingsverklaring video-opnames ... 39

Bijlage 6: Cohen’s kappa ... 40

Bijlage 7: Participanten pretest ... 46

Bijlage 8: Participanten ... 47

(6)

1 H1 INLEIDING

Een nieuwe generatie robotsystemen doet een intrede in de maatschappij. De robotsystemen ontwikkelen zich van machines tot ‘sociale robots’, een robot met sociale vaardigheden zodat hij met mensen kan communiceren op een sociaal acceptabele manier (Lauckner, Kobiela & Manzey 2014). Het is echter nog de vraag hoe een robot zich moet gedragen om als sociaal ervaren te worden. Moet een robot zich gedragen volgens de gedragsnormen van een mens of werken de

gedragsnormen anders tussen mens en robot? Een belangrijk aspect hierbij is de vraag hoe een robot moet bewegen in interacties met mensen. Eén van de essentiële overwegingen voor het ontwerp van het bewegingsgedrag van een sociale robot is het idee van persoonlijke ruimte (personal space). De persoonlijke ruimte wordt gedefinieerd als "een gebied met onzichtbare grenzen rond het lichaam van een persoon waarin indringers niet mogen komen" (Lauckner, Kobiela & Manzey 2014). Een inbreuk op de persoonlijke ruimte van een mens zorgt ervoor dat een mens zich ongemakkelijk voelt. Het is daarom een zeer belangrijk aspect in menselijke communicatie, ofwel human-human interactie (HHI).

Kennis over hoe een robot moet bewegen is dus van belang voor het ontwerp van een sociale robot. Dautenhahn (2007) betoogt dat robots zich gepast moeten gedragen om geaccepteerd te kunnen worden door mensen en dat het daarom belangrijk is dat niet alleen de robot onderdeel is van onderzoek maar ook hoe mensen op de robot reageren. Dautenhahn introduceert de term

‘robotiquette’ dat verwijst naar de sociale regels voor het gedrag van de robot (een robot etiquette) dat prettig en acceptabel is voor mensen (Dautenhahn, 2007). Het bewegingsgedrag van de robot moet er dus voor zorgen dat mensen deze zien als een sociaal metgezel. Hierbij moet voorkomen worden dat mensen geïrriteerd raken of bang worden door het bewegingsgedrag van de robot. Het doel van dit onderzoek is de persoonlijke ruimte in human-robot interacties te verkennen en inzicht te verkrijgen in hoe een robot moet bewegen om te worden gezien als een sociale entiteit. Met de bevindingen uit dit onderzoek kunnen aanbevelingen worden gedaan voor het ontwerp van een sociale robot.

Dit verslag bestaat uit vijf hoofdstukken. De inleiding van dit onderzoek is hoofdstuk 1. Hoofdstuk 2 bevat het theoretisch kader, waarbij de theorieën zijn beschreven die dit onderzoek ondersteunen. Vervolgens is in hoofdstuk 3 de onderzoeksmethode van het experiment uitgebreid beschreven, zodat de keuzestappen inzichtelijk worden gemaakt en het experiment repliceerbaar is voor eventueel vervolgonderzoek. De resultaten van het experiment zijn gepresenteerd in hoofdstuk 4. Afsluitend wordt in hoofdstuk 5 de conclusie van het onderzoek beschreven en wordt de

(7)

2 H2 THEORETISCH KADER

Dit hoofdstuk vormt het theoretisch kader van dit onderzoek en bespreekt relevante theorieën die dit experiment ondersteunen.

§2.1 HUMAN-ROBOT INTERACTIE

Human-robot interaction (HRI) is een onderdeel van human-computer interaction (HCI). HCI is een vakgebied dat zich richt op de interactie tussen een mens (de gebruiker) en een computersysteem. Sinds ongeveer het begin van de 19e_{eeuw gebruiken mensen computerachtige machines. In het} begin was de interactie met een computersysteem vooral eenzijdig: het computersysteem werd bediend door de mens. Sinds de ontwikkeling van robots die steeds intelligenter worden, verandert de aard van de interactie tussen mens en computersysteem van een passieve interactie (waarbij het computersysteem eenzijdig bediend wordt) en wordt meer als een interactie tussen twee mensen (Walters, 2005). Human robot interaction is hierdoor een apart deelgebied geworden dat zich bezighoudt met de communicatie tussen mensen en robots en het ontwerp van een robotsysteem om de communicatie met een mens mogelijk te maken. Aangezien robotsystemen zich ontwikkelen van machines tot sociale robots – die binnen niet te lange tijd onze huizen zullen betreden – betogen Lauckner, Kobiela en Manzey (2014) dat het van belang is dat robots ingericht worden met sociale vaardigheden, zodat de robot met een mens kan communiceren op een sociaal acceptabele manier. Eén van de essentiële aspecten hierbij is de ‘persoonlijke ruimte’ (personal space) van een mens. Een inbreuk op de persoonlijke ruimte van een mens zorgt ervoor dat een mens zich ongemakkelijk voelt. Het is daarom een zeer belangrijk aspect in menselijke communicatie, ofwel human-human

interactie (HHI). Lauckner, Kobiela en Manzey stellen dat bij het ontwerp van het bewegingsgedrag van een sociale robot rekening moet worden gehouden met de persoonlijke ruimte van mensen.

§2.2 PERSOONLIJKE RUIMTE

Hall (1966) introduceert het concept proxemics, dat verwijst naar de persoonlijke ruimte om mensen heen. Hij identificeerde vijf persoonlijke ruimte zones: de close intimate zone, intimate zone,

personal zone, social zone en public zone (zie tabel 1), deze zones zijn gebaseerd op armlengte afstanden. Volgens Hall bevat elke ruimtelijke zone een kenmerkende relatie met de

gesprekspartner. De close intimate zone en intimate zone zijn kenmerkend voor liefdespartners of hechte vrienden, de personal zone is kenmerkend voor de afstand tussen mensen wanneer zij vrienden zijn, de social zone kenmerkt de afstand tussen niet-vrienden en de public zone is de verste praatafstand tussen mensen (bijvoorbeeld wanneer iemand een publiek toespreekt).

(8)

3 §2.3 PERSOONLIJKE RUIMTE IN HUMAN-ROBOT INTERACTIE

In het deelgebied van human-robot interaction wordt aandacht besteed aan de persoonlijke ruimte van mensen. Veelvoorkomende termen in de literatuur en wetenschappelijke onderzoeken zijn: personal space, personal spatial zone, personal distance, proxemics, human-robot proxemics (HRP) en human-robot spatial interaction (HRSI). In deze subparagraaf zullen een aantal onderzoeken omtrent de persoonlijke ruimte in HRI besproken worden.

Walters et al. (2005) onderzochten de invloed van persoonseigenschappen op de persoonlijke ruimtelijke zone (personal space) in human-robot interacties, met andere woorden ze onderzochten de human-robot en robot-human benaderingsafstanden. Ze hadden een experiment opgezet dat plaatsvond in een conferentiekamer van een universiteit die ingericht was als een woonkamer. Met tape was een diagonale lijn gemarkeerd op de vloer met 0,5m intervallen. De human-robot

benaderingsafstand werd gemeten door de participant te vragen naar de robot toe te lopen totdat de participant vond dat hij/zij op een comfortabele afstand van de robot stond. De robot-human benaderingsafstand werd gemeten door de robot de participant te laten benaderen en de participant stop te laten zeggen wanneer hij/zij vond dat de robot op een comfortabele afstand stond. Uit het experiment bleek dat de meeste participanten de robot benaderden in de personal zone (39%). 21% benaderde de robot in de social zone, 29% in de intimate zone en 11% in de close intimate zone. Dit houdt in dat de meeste participanten (60%) de voorkeur geven aan een

benaderingsafstand die verenigbaar is met de sociale interacties tussen mensen. 40% van de participanten lieten echter zien dat ze zich comfortabel voelden wanneer de afstand tussen de participant en de robot zo dichtbij was dat het als bedreigend of intiem zou worden ervaren als het de afstand tussen twee mensen was geweest. De meeste participanten lieten zich door de robot benaderen in de personal zone, waarvan 38% van de participanten liet zich lieten benaderen op 0,5 meter, dit was de limiet dat voor de robot was ingesteld vanwege veiligheidsredenen. Het feit dat de participanten de robot niet stopte terwijl de robot fysiek erg dichtbij kwam, suggereert dat de participanten zich niet bedreigd of ongemakkelijk voelden.

Walters et al. (2008) onderzochten de benaderingsafstanden tussen mens en robot met

(9)

4 Lauckner, Kobiela & Manzey (2014) onderzochten de persoonlijke ruimte tussen mens en robot in een laboratoriumsetting dat ingericht was als een hal van een ziekenhuis. Het doel was om de minimale persoonlijke ruimtes tussen mens en robot te verkennen wanneer de robot een mens van voren of zijdelings benaderde. Er werd een experiment uitgevoerd waarbij de participanten waren geïnstrueerd dat zij zichzelf of de robot moesten verplaatsen totdat voor hen een minimale frontale- en zijdelingse afstand was bereikt, net voordat het oncomfortabel begon te voelen (figuur 1). Uit het experiment bleken alle frontale afstanden

groter dan 0,45 meter te zijn. Dit ondersteunt de veronderstelling dat een robot niet in de intimate zone van een mens moet komen. Uit de afstanden die de participanten kozen, bleek dat de geprefereerde afstand bij een frontale benadering in de personal zone ligt. Daarnaast vonden de onderzoekers dat de minimale afstand tussen mens en robot kleiner was wanneer de participant zijdelings benaderd werd door de robot. Het gemiddelde van de frontale afstanden was twee keer groter dan het gemiddelde van de zijdelingse afstanden. Op basis van de bevindingen die zijn opgedaan bij de zijdelingse afstanden hebben de onderzoekers een nieuwe indeling gemaakt voor de persoonlijke ruimte bij zijdelingse benaderingen. De meerderheid (70%) koos een afstand tussen 0,25 en 0,55 meter, waardoor dit gebied vergelijkbaar is met de personal zone bij de frontale benaderingsafstanden. Langs deze lijn van argumentatie stelden de onderzoekers dat een eventuele kwantificering van een intimate zone voor zijdelingse afstanden kunnen variëren van 0,0 tot 0,25 meter en dat de social zone begint bij 0,55 meter. Deze indeling moet geïnterpreteerd worden als een eerste uitgangspunt.

(10)

5 §2.4 DE FOCUS IN DIT ONDERZOEK

Ondanks dat er al enige aandacht wordt besteed aan persoonlijke ruimte in de wetenschappelijke literatuur, zijn de onderzoeken naar de persoonlijke ruimte in HRI nog maar in een beginstadium. Door de intensiviteit van een experiment met een robot doen vaak niet veel participanten mee aan het onderzoek. Meestal doen rond de 20-30 mee aan een human-robot onderzoek, terwijl bij onderzoeken waarbij gebruik wordt gemaakt van een vragenlijst een grotere massa bereikt kan worden (richting de 100 participanten). Daarnaast zijn er nog geen eenduidige bevindingen uit de onderzoeken gekomen, waardoor er nog geen framework opgezet kan worden over de persoonlijke ruimte in HRI. Ten slotte worden de bevindingen uit de onderzoeken toegekend aan de verschijning van de robot die in het experiment is gebruikt en wordt benadrukt dat de bevindingen uit het onderzoek nog niet gegeneraliseerd kunnen worden naar een theorie voor alle robots. Daarvoor is eerst meer onderzoek vereist.

Om de persoonlijke ruimte in HRI verder te verkennen, is in dit onderzoek een andere robot en een andere setting gekozen. Ook is er voor gekozen om het experiment in een meer natuurlijke setting uit te voeren in plaats van een laboratoriumsetting met markeringen op de grond en de opdrachten om de robot te benaderen of de robot de participant te laten benaderen. Op deze manier is gepoogd meer inzicht te verkrijgen in hoe de persoonlijke ruimte werkt in interactie met een sociale robot. Aangezien hier nog weinig over bekend is, is het interessant om het ‘sociale’ aspect te verkennen door te variëren met wel of niet praten van de robot tijdens de benaderingsmomenten. De centrale vraag dat in dit onderzoek centraal staat luidt als volgt:

“In hoeverre verschilt de persoonlijke ruimte bij een human-robot- en robot-human benadering wanneer de robot wel of niet praat tijdens de benadering?”

Human-robot benadering

In de laboratoriumsettingen naderden de participanten de robot voornamelijk in de personal zone. Uit dit onderzoek moet blijken of de participanten in interactie met een robot in een meer

natuurlijke setting ook in de personal zone benaderen. Wanneer de robot een synthetische stem had, was de benaderingsafstand groter dan wanneer de robot een mannen- of vrouwenstem had. Het is nu interessant om te kijken of de benaderingsafstand verschilt wanneer een mens een pratende of niet-pratende robot benadert. Daarom zijn de volgende hypotheses voor dit onderzoek geformuleerd:

Hypothese 1:

(11)

6 Stap dichter bij of verder weg

In voorgaande onderzoeken is alleen gekeken naar de human-robot- en robot-human

benaderingsafstanden. In dit onderzoek werd de persoonlijke ruimte verder verkent door tijdens het gesprek de robot naar voren of naar achter te laten rijden om te kijken hoe de participant daarop reageert. Om dit te onderzoeken zijn de volgende hypotheses geformuleerd:

Hypothese 2:

H0: Het rijden van de robot (dichter naar de participant toe of verder van de participant af) heeft geen invloed op de reactie van de participant.

H1: Het rijden van de robot (dichter naar de participant toe of verder van de participant af) heeft invloed op de reactie van de participant.

Robot-human benadering

Uit de onderzoeken in de laboratoriumsetting is gebleken dat de participanten de robot erg dicht naar zich toe lieten rijden en zich daarbij niet ongemakkelijk voelden. In dit onderzoek is gekeken of de robot in interactie met de participant de mens ook zo dichtbij kon benaderen. Ook hierbij is de factor van het wel of niet praten van de robot meegenomen om te kijken of dit verschil maakt voor de benaderingsafstand. De hypotheses luiden:

Hypothese 3:

H0: Het praten en de benaderingsafstand van de robot hebben geen invloed op de reactie van de participant.

H1: Het praten en de benaderingsafstand van de robot hebben invloed op de reactie van de participant.

Naar de participant blijven kijken of wegrijden bij het groeten

Aangezien in dit onderzoek de persoonlijke ruimte is getoetst tijdens een gesprek met de participant, moet het gesprek ook worden afgesloten. Aangezien we geïnteresseerd zijn in het sociale aspect en het bewegingsgedrag van de robot gaf dit een mogelijkheid om in dit onderzoek mee te nemen hoe de participanten het gesprek afsluiten wanneer de robot naar de participant bleef kijken of wegreed bij het groeten. De volgende hypotheses zijn geformuleerd:

Hypothese 4:

H0: Het bewegingsgedrag van de robot heeft geen invloed op het teruggroeten van de participant. H1: Het bewegingsgedrag van de robot heeft invloed op het teruggroeten van de participant.

(12)

7 H3 METHODE

In dit hoofdstuk is de onderzoeksmethode zo gedetailleerd en uitgebreid mogelijk beschreven. Dit met het doel inzicht te geven in de stappen die zijn gemaakt en daarmee tevens om het onderzoek

repliceerbaar te maken, zodat vervolgonderzoek – op dezelfde wijze – mogelijk is.

§3.1 WIZARD OF OZ EXPERIMENT

Voor het experiment was gebruik gemaakt van de ‘Wizard of Oz’-methode (Love, 2005), dit is een methode dat vaker gebruikt wordt in onderzoeken bij human-robot interaction. De methode houdt in dat de participanten – die in interactie gaan met een computersysteem – geloven dat ze een autonome robot voor zich hebben, terwijl het computersysteem wordt bediend door een mens (de wizard) die de participanten niet kunnen zien.

De robot werd bestuurd door de onderzoekers vanuit een andere kamer (figuur 2). Het rijden van de robot werd door een wizard bestuurd via een laptop waarop verschillende software was

geïnstalleerd. Daarmee kon de wizard de bewegingen van de robot online bedienen middels een gamepad. Hierbij gebruikte de wizard de camera op de robot die onafhankelijk van de robot gedraaid kon worden. Het praten van de robot werd door een andere wizard bediend. Dit gebeurde via een computer waarop het programma SoundBoard was geïnstalleerd.

§3.2 ROBOT

De robot die voor het onderzoek werd gebruikt was ‘Martijn 2.0’. Dit was geen autonome robot, maar een op afstand bestuurbaar apparaat met een iPad als hoofd en was aangekleed met een T-shirt, schort en koksmuts (zie figuur 3). De robot had een menselijke lengte (±1,50m zonder koksmuts en ±1,70 met koksmuts). Het gezicht van de robot was ontworpen met Flash. Er was gekozen voor een vriendelijk gezicht waarbij de ogen knipperden en de ogen en mond licht bewogen. Op deze manier ‘leefde’ het gezicht meer vergeleken met een statisch plaatje van een gezicht. Het bewegende gezicht was een videobestand dat werd afgespeeld op de iPad.

(13)

8 De robot werd online bestuurd met een gamepad via een draadloze router. Hierbij

werd gebruik gemaakt van de camera op het platform van de robot. De robot had twee wielen die afzonderlijk van elkaar bestuurd konden worden. Hierdoor kon de robot naar voor en achter rijden en naar links en rechts draaien. Beperkingen van de robot zijn dat het hoofd niet afzonderlijk van het lichaam kon bewegen en dat de robot geen armen had.

De robot kon praten aan de hand van vooraf opgestelde uitingen. De uitingen van de robot moesten zorgen voor een zo natuurlijk mogelijk gesprek met de participant. De richtlijn was om tussen de 20 en 30 uitingen op te stellen. Het konden er niet veel meer zijn, omdat de uitingen dan lastig te bedienen waren voor de wizard. Om deze reden werd per scene (zie scenario §3.3) gekeken welke uitingen de robot moest bevatten voor het experiment, daarnaast werden nog wat algemene uitingen als ‘ja’, ‘nee’ en ‘okay’ aan het spraakmodel van de robot toegevoegd. In totaal waren 22 uitingen opgesteld. Met behulp van een text-to-speech synthesizer

(Acapella-group, stem: Daan) kregen de uitingen een menselijke apparaat-stem. In de tekst-to-speech synthesizer kon met leestekens de intonatie worden bepaald. In bijlage 1 staat in een tabel weergegeven welke uitingen waren opgesteld en hoe deze met de leestekens waren ingevoerd in de text-to-speech synthesizer. De uitingen werden met de computer opgenomen en ingevoerd in SoundBoard, dit is een programma dat de opgenomen uitingen met een druk op een toets afspeelt (zie bijlage 2 voor een printscreen van het programma). De wizard kon daardoor Martijn 2.0 laten praten door SoundBoard te bedienen. De uitingen werden dan via een bluetooth boxje afgespeeld die achter de koksmuts bevestigd was. De wizards konden de participanten – die in een andere ruimte waren – horen door te bellen met een telefoon die in de experimentruimte was verstopt achter de keukenkastjes.

Aangezien het besturen van de robot en het bedienen van SoundBoard veel oefening vergde, hadden de wizards zich gespecialiseerd in één taak. Op deze manier konden de verbale en non-verbale communicatie van de robot zo goed en eenduidig mogelijk worden uitgevoerd.

§3.3 SCENARIO

Het experiment vond plaats in een klein leslokaal/vergaderruimte in het Harmoniegebouw van de faculteit Letteren aan de Rijksuniversiteit Groningen. Voor het experiment is een simpel scenario gekozen. De participanten gingen in gesprek met een kookhulp-robot die voor de participant kon kijken of de ingrediënten voor het maken van een arretjescake in huis waren (figuur 4). Er was gekozen voor een gemakkelijk recept dat niet veel ingrediënten nodig had, maar het moest wel een recept zijn waarvoor de participant de robot nodig zou hebben. De ruimte waar het experiment plaatsvond was ingericht als keuken, met een eettafel, keukenkastjes en het whiteboard diende als raam met gordijnen (figuur 5).

(14)

9

Figuur 5: Setting experiment

Het experiment bestond uit vijf scenes. Het volledige storyboard is toegevoegd in bijlage 3. In vier scenes werd een actie van de robot gemanipuleerd om de persoonlijke ruimtes te toetsen. Scene 1: human-robot benadering

Figuur 6: Scene 1 experiment

In deze scene werd het gesprek tussen de participant en de robot geopend. In figuur 6 is te zien dat de robot al in het midden van de kamer stond en dat de participant de ruimte binnen moest komen en de robot moest benaderen. In deze scene werd gekeken op welke afstand de participant de robot benaderde (human-robot benadering). De gespreksopening was op twee manieren gemanipuleerd. In conditie 1 verwelkomde de robot de participant, zodra de participant binnenkwam. In conditie 2 wachtte de robot tot de participant voor hem stilstond en begon dan pas met praten. Hierbij is gekeken of er een verschil in de benaderingsafstand is wanneer de robot al begint met praten en wanneer de robot niet praat.

Tabel 2: Variabelen scene 1

Human-robot approach Onafhankelijke variabele: Praten van de robot

Afhankelijke variabele: Benaderingsafstand Conditie 1 Robot praat tijdens de human-robot benadering

- Personal zone - Social zone Conditie 2 Robot wacht met praten tot de participant de robot heeft

benadert

(15)

10 Scene 2: robot rijdt dichter naar participant of verder van participant af

In scene 2 benoemde de robot de benodigdheden voor het maken van een arretjescake. Tijdens deze beurt had de robot de mogelijkheid om dichter naar de participant toe te rijden in de personal zone (conditie 1), dichter naar de participant toe te rijden in de social zone (conditie 2) of verder van de participant af te rijden (conditie 3). Dit is aangegeven met een stippellijn in figuur 7. Bij deze manipulatie werd gekeken naar de reactie van de participant, dit is de afhankelijke variabele. De reactie van de participant is gecategoriseerd in drie waarden: stap vooruit, stap achteruit en blijft staan.

Scene 3: robot rijdt naar keukenkastjes

In scene 3 ging de robot naar de keukenkastjes en koelkast rijden om te kijken of alle ingrediënten in huis waren (figuur 8). In deze scene was er geen manipulatie om de persoonlijke afstand te toetsen.

Robot-human approach Onafhankelijke variabele: Rijden van de robot

Afhankelijke variabele: Reactie participant Conditie 1 Robot rijdt dichter naar de participant toe in personal zone - Stap vooruit

- Stap achteruit - Blijft staan Conditie 2 Robot rijdt dichter naar de participant toe in social zone

(16)

11

Scene 4: robot-human benadering

In scene 4 reed de robot van de kastjes terug naar de participant om te vertellen welke ingrediënten nog in huis waren en welke er nog gekocht moesten worden. De robot-human benadering was op vier manieren gemanipuleerd. Hierbij werd gevarieerd tussen twee afstanden: de social zone (1.2 tot 3.6 meter) en de personal zone (0.45 tot 1.2 meter). De social zone wordt in human-human

interacties aangemerkt als de conversatie-afstand tussen niet-vrienden en de personal zone is de conversatie-afstand tussen vrienden. Tevens werd gevarieerd tussen wel of niet praten tijdens de benadering. De social zone is in figuur 9 aangegeven met R1 en de personal zone is aangegeven met R2. Ook bij deze manipulaties was het het doel om de reacties van de participanten te observeren. Net als in scene 2 is de reactie van de participant gecategoriseerd in drie waarden: stap vooruit, stap achteruit en blijft staan.

Scene 5: gedag zeggen Robot-human approach Onafhankelijke variabele

Praten en benaderingsafstand van de robot

Afhankelijke variabele: Reactie participant Conditie 1

Social zone

Robot praat tijdens de human-robot benadering

- Stap vooruit - Stap achteruit - Blijft staan Conditie 2 Robot wacht met praten tot de participant is

benaderd Conditie 3

Personal zone

Robot praat tijdens de human-robot benadering

Conditie 4 Robot wacht met praten tot de participant is benaderd

(17)

12 In deze scene werd het gesprek afgerond. Het gedag zeggen was op twee manieren gemanipuleerd. In conditie 1 bleef de robot naar de participant kijken wanneer hij gedag zei. In conditie 2 reed de robot van de participant weg wanneer hij gedag zei. Dit is de afsluiting van het experiment waarna de participant de ruimte verliet (figuur 9). Hierbij werd gekeken of de participant wel of niet teruggroette.

Afsluiting

Onafhankelijke variabele: Bewegingsgedrag van de robot

Afhankelijke variabele: Teruggroeten van de participant

Conditie 1 Robot blijft naar participant kijken tijdens groeten

- Groet terug - Groet niet terug Conditie 2 Robot rijdt weg tijdens groeten

In tabel 6 staan alle manipulaties van het experiment in een overzicht weergegeven.

Manipulaties in experiment

Manipulatie Scene Condities

Human-robot benadering Scene 1 Conditie 1: Robot verwelkomt tijdens de benadering Conditie 2: Robot praat niet tijdens de benadering Robot-human benadering Scene 2 Conditie 1: Robot rijdt dichter naar de participant toe

Conditie 2: Robot rijdt verder van de participant af

Robot-human benadering Scene 4 Conditie 1: Robot benadert participant in de social zone en praat tijdens de benadering

Conditie 2: Robot benadert participant in de social zone en praat niet tijdens de benadering

Conditie 3: Robot benadert participant in de personal zone en praat tijdens de benadering

Conditie 4: Robot benadert participant in de personal zone en praat niet tijdens de benadering

Gedag zeggen Scene 5 Conditie 1: Robot zegt gedag en blijft naar participant kijken Conditie 2: Robot zegt gedag en rijdt weg van participant

(18)

13 §3.4 UITVOERING EXPERIMENT

Het experiment werd op vier dagen afgenomen. Om in elke conditie ongeveer hetzelfde aantal participanten te krijgen werden de condities op elke experimentdag uitgevoerd aan de hand van een schema (zie tabel 7). Hierdoor werden de manipulaties systematisch uitgevoerd.

Schema condities experimentdagen

Experimentdag 1

Scene 1 Conditie 1: Robot verwelkomt tijdens de benadering Scene 2 Conditie 1: Robot rijdt dichter naar de participant toe

Scene 4 Conditie 1: Robot benadert participant pratend in de social zone Scene 5 Conditie 1: Robot zegt gedag en blijft naar participant kijken Experimentdag 2

Scene 1 Conditie 2: Robot praat niet tijdens de benadering Scene 2 Conditie 2: Robot rijdt verder van de participant af

Scene 4 Conditie 2: Robot benadert participant niet pratend in de social zone Scene 5 Conditie 2: Robot zegt gedag en rijdt weg van participant

Experimentdag 3

Scene 1 Conditie 1: Robot verwelkomt tijdens de benadering Scene 2 Conditie 1: Robot rijdt dichter naar de participant toe

Scene 4 Conditie 3: Robot benadert participant pratend in de personal zone Scene 5 Conditie 1: Robot zegt gedag en blijft naar participant kijken

Experimentdag 4

Scene 1 Conditie 2: Robot praat niet tijdens de benadering Scene 2 Conditie 2: Robot rijdt verder van de participant af

Scene 4 Conditie 4: Robot benadert participant niet pratend in de personal zone Scene 5 Conditie 2: Robot zegt gedag en rijdt weg van participant

Tabel 7: Schema condities experimentdagen

(19)

14 §3.5 DATA

Om te kunnen analyseren hoe mensen de robot benaderen en hoe mensen reageren als ze benadert worden door een robot, is het experiment vastgelegd door twee videocamera’s. De participanten werden voorafgaand aan het experiment ingelicht dat het experiment werd gefilmd en werden gevraagd om een toestemmingsverklaring te tekenen dat de onderzoekers de opnames mochten gebruiken voor wetenschappelijk onderzoek. Het formulier voor toestemmingsverklaring is toegevoegd als bijlage 5.

De video-opnames werden geknipt in 84 clips van human-robot interacties. Vervolgens was er van elke scene een collectie gemaakt. Twee beoordelaars (tweede beoordelaar: mw. G Groen) hebben samen een codeertabel opgesteld en hebben de filmpjes individueel gecodeerd (bijlage 6). Hierbij werd per scene gekeken van welke conditie er sprake was en werd het gedrag van de participant gecategoriseerd. Met de Cohen’s Kappa interbeoordelaarsbetrouwbaarheidsanalyse (Bakeman & Gottman, 1997) is de overeenstemming tussen de twee annotators in kaart gebracht in het gebruik van het codeerschema. De kappa kan een waarde hebben van -1 (tegenovergestelde mening) tot +1 (exact dezelfde mening). Als kappa 0 is, dan is er geen overeenstemming tussen annotators.

Wanneer de waarde van kappa groter is dan 0,6 dan is er sprake van een goede overeenstemming tussen de beoordelaars. In tabel 8 staan de kappa’s samengevat, in bijlage 6 zijn tevens de SPSS-tabellen in te zien.

Scene Cohen’s Kappa

Scene 1: conditie robot praat/praat niet bij benadering 0,975***

Scene 1: afstand participant 0,727***

Scene 2: conditie robot rijdt naar voren/achteren 0,745***

Scene 2: reactie participant 0,847***

Scene 4: Conditie robot praat/praat niet en benadert in PZ of SZ 0,968***

Scene 4: Reactie participant 0,810***

Scene 5: Conditie robot blijft kijken of rijdt weg 0,428***

Scene 5: Reactie participant 0,707***

Tabel 8: Overzicht Cohen's kappa * = redelijk (0,4-<0,6) ** = goed (0,6-<0,8) *** = erg goed (0,8-<1)

De kappa’s in tabel 8 geven weer dat er – met uitzondering van scene 5 – een goede overeenkomst is tussen de beoordelaars, de waarde is boven de 0,7. Alleen bij scene 5 is er sprake van een redelijke overeenkomst tussen de beoordelaars.

(20)

15

Tabel 9: Frequentietabel verschillen tussen twee beoordelaars

De verschillen zaten met name in de vaststelling of het om de personal zone of social zone ging. In scene 1 moesten de beoordelaars de benaderingsafstand (personal zone of social zone) vaststellen en in scene 2 was er met name ongelijkheid over conditie 1 en 2 (robot rijdt dichter naar participant toe in personal zone of social zone). Aangezien er bij het experiment geen meetinstrument was gebruikt, bleef het bij een schatting van de afstand. Na overleg kwamen de beoordelaars overeen dat het om de personal zone zou gaan als de mens de robot aan zou kunnen raken, de zones waren immers gebaseerd op armlengteafstanden. Alle gevallen buiten de armlengteafstanden vielen onder de sociale zone. De filmfragmenten waarbij de codering verschilde werden opnieuw bekeken door de twee annotators samen. Doordat de armen goed zichtbaar waren op de opnames kon gemakkelijker ingeschat worden of de participant de robot aan zou kunnen raken of niet. Hierdoor was er snel overeenstemming over de benaderingsafstand.

In scene 5 verschilden de coderingen met name bij de uitgevoerde conditie (1= bleef naar de participant kijken bij het groeten en 2= reed weg bij het groeten). Het verschil in codering werd veroorzaakt door het moment dat de robot wegreed van de participant. Soms reed de robot pas heel laat weg en was de participant al weggelopen. Om deze reden werd afgestemd dat de conditie “rijdt weg bij het groeten” alleen geldt wanneer de participant de robot weg zag rijden. De beoordelaars bekeken de filmpjes van scene 5 opnieuw en waren gelijkgestemd over de definitieve indeling. Ook de gevallen van het teruggroeten van de participant werden opnieuw bekeken. Hieruit bleek dat de ene beoordelaar het zwaaien van de participant wel als groeten had gerekend en de andere

beoordelaar niet. Na overleg werd besloten dat zwaaien ook als groeten werd beschouwd. Mensen zwaaien ook wel naar elkaar om elkaar te groeten, daarom is dat in deze human-robot interactie ook als groeten beschouwd.

De resterende verschillen werden ook opnieuw beoordeeld. Er werd ingezoomd op welk moment de robot praatte en op welke afstand hij van de participant stond, om de condities vast te stellen. Daarnaast werd goed ingezoomd op de reactie van de participant in de scenes. Hierbij werd besloten dat het alleen om de categorie “stap naar achteren” ging wanneer de participant echt een stap naar achter deed en niet wanneer met het lichaam een schrikbeweging achteruit werd gemaakt en de participant op de plek bleef staan.

Vervolgens zijn de collecties op een inductieve wijze bestudeerd vanuit een conversatie analytische benadering. Dat wil zeggen dat de data niet aan de hand van bekende theorieën zijn getoetst, maar dat er een verklarende theorie is beschreven aan de hand van verschijnselen in de data. Dit is een methode die vaak in de conversatieanalyse gebruikt wordt. Gespreksdeelnemers laten in verbale en non-verbale uitingen aan elkaar zien hoe ze de ander begrijpen. Op basis van de reacties van de participant wordt gekeken hoe de persoonlijke ruimtes werken in human-robot interacties.

Frequentietabel: verschillen tussen de twee beoordelaars

Scene 1 Scene 2 Scene 4 Scene 5

Conditie Afstand Conditie Reactie Conditie Reactie Conditie Reactie Verschil

in codering

(21)

16 §3.6 PARTICIPANTEN

(22)

17 H4 RESULTATEN & DISCUSSIE KWANTITATIEVE ANALYSE

In dit hoofdstuk worden de resultaten gepresenteerd van de kwantitatieve analyse van alle manipulaties in het experiment.

§4.1 MANIPULATIECHECK

Ondanks dat op elke experimentdag was gestreefd bepaalde manipulaties uit te voeren, is

naderhand elk filmpje bekeken om te kijken of de condities waren gelukt of dat een scene onder een andere conditie te plaatsen viel. In tabel 10 is te zien hoe vaak een bepaalde conditie voorkwam. Met name in scene 1 en scene 5 waren de manipulaties niet altijd gelukt.

Scene Conditie Aantal Totaal

Scene 1 Conditie 1: Praat bij binnenkomst 33 84

Conditie 2: Praat niet bij binnenkomst 51

Scene 2 Conditie 1: M rijdt dichter naar P (personal zone) 22 81 Conditie 2: M rijdt dichter naar P (social zone) 19

Conditie 3: M rijdt verder van P af (social zone) 40

Scene 4 Conditie 1: M benadert P in social zone (pratend) 24 83 Conditie 2: M benadert P in social zone (niet pratend) 17

Conditie 3: M benadert P in personal zone (pratend) 22 Conditie 4: M benadert P in personal zone (niet pratend) 20

Scene 5 Conditie 1: Blijft kijken naar P 72 84

Conditie 2: Rijdt weg van P 12

Tabel 10: Manipulatiecheck

Alle participanten (N=84) hebben deelgenomen in scene 1. Conditie 1 was echter niet altijd geslaagd; het bleek lastig om de robot te laten praten terwijl hij benaderd werd. Vaak was de robot te laat met praten en stond de participant al stil voor de robot. Deze gevallen zijn onder conditie 2 geplaatst, de robot praatte immers niet terwijl hij benaderd werd.

Bij drie participanten was scene 2 overgeslagen (N=81). Bij deze participanten verliep het gesprek anders en was er geen ruimte om de ingrediënten van de arretjescake op te noemen en dit was het moment om de condities van scene 2 (naar voren of naar achteren rijden) uit te voeren. In scene 2 was er in eerste instantie sprake van twee condities: de robot rijdt dichter naar de participant toe en de robot rijdt verder van de participant af. Dit was gemakkelijk te manipuleren, daardoor is te zien dat de condities goed zijn verdeeld: in totaal reed de robot 41 keer dichter naar de participant toe en de robot reed 40 keer van de participant af.

Bij één participant was het vanwege technische redenen niet gelukt om scene 4 uit te voeren (N=83). De robot had een error in het platform en was niet meer in staat om te rijden en te draaien. In deze scene was er sprake van vier condities. Het wel of niet praten tijdens de benadering was het

gemakkelijkst te manipuleren, de afstand daarentegen (personal zone en social zone) waren ingeschat vanaf het beeld van de camera die op het platform van de robot bevestigd zat. De condities zijn redelijk goed verdeeld.

(23)

18 vertraging die de robot had als hij wilde rijden. Het wegrijden was daardoor al te laat waardoor de participant al gegroet had en was weggelopen. Het wegrijden was dan niet meer gezien door de participant. Deze gevallen zijn onder conditie 1 geplaatst aangezien het voor de participant leek dat de robot hem/haar aan bleef kijken bij de groetscene.

§4.2 KWANTITATIEVE ANALYSE

Voor elke scene is de chi kwadraat toets (X2_{) uitgevoerd om te kijken of het gedrag van de participant} in de scene samenhangt met de conditie die door de robot was uitgevoerd. Wanneer de p-waarde <0,05 is er sprake van significantie en kan gesteld worden dat de variabelen samenhangen. In tabel 11 staan de chi kwadraat-waarden en de significantiewaarden overzichtelijk weergegeven. In bijlage 9 zijn de SPSS-tabellen van de chi kwadraat toets in te zien. In de volgende paragrafen worden de resultaten per scene behandeld.

§4.3 KWANTITATIEVE RESULTATEN SCENE 1

In deze scene werd gekeken op welke afstand de participant de robot benaderde wanneer de robot wel of niet praatte tijdens de benadering. In conditie 1 praatte de robot wanneer de participant hem benaderde (N=33) en in conditie 2 wachtte de robot met praten tot de participant voor de robot stil stond (N=51). De afstand waarop de participant van de robot plaatsnam was onderverdeeld in twee categorieën: de personal zone en de social zone.

De afstand waarop de participant de robot benadert hangt niet significant samen met de variabele of de robot praat tijdens de benadering of niet, X² (1) = 2,542, p = 0,086. Ondanks dat er geen

significant verschil is aangetoond, zijn er wel een lichte patronen te herkennen in de resultaten. Aan de aantallen in tabel 12 is te zien dat de participanten relatief gezien meestal in de social zone gaan staan. Ook is te zien dat de participanten vaker dichter bij de robot komen wanneer de robot niet praat (21x) vergeleken met wanneer de robot wel praat (8x). Deze patronen suggereren dat mensen een niet pratende robot dichter naderen dan een pratende robot.

Chi Kwadraat resultaten

X2 _P Scene 1 2,542 0,086* Scene 2 32,672 0,000* Scene 4 14,755 0,022* Scene 5 0,045 0,543* * = significante resultaten Tabel 11: Chi Kwadraat resultaten

Tabel 12: Resultaten X2-toets scene 1 (zie bijlage voor SPSS tabellen)

Scene 1

Count Expected Count

Std. Residual

Praat bij binnenkomst Personal zone 8 11,4 -1,0*

Social zone 25 21,6 0,7*

Praat niet bij binnenkomst Personal zone 21 17,6 0,8*

(24)

19 §4.4 KWANTITATIEVE RESULTATEN SCENE 2

In scene 2 reed de robot dichter naar de participant toe in de personal zone (N=22), in de social zone (N=19) of de robot reed verder van de participant af (N=40). De reactie van de participant is na het beoordelen van de filmpjes onderverdeeld in drie categorieën: de participant deed een stap naar voren, naar achteren of bleef staan.

Uit de X2_{-toets blijkt dat de reacties van de participanten afhankelijk zijn van of de robot praat of niet} praat tijdens de benadering en of de robot stopt in de social of personal zone. Dit verschilde

significant, X² (4) = 32,672, p = 0,000. Deze significante waarde geldt voor de gehele kruistabel waarin meerdere variabelen (alle condities van scene 2 en de reacties van de participanten) zijn meegenomen. In tabel 13 is aan de gestandaardiseerde residuen (std. residual) te zien welke variabelen bijdragen aan de significantie. De gestandaardiseerde residu geeft met een positief of negatief getal de grootte van het verschil aan tussen de verwachte aantallen (expected count) en de daadwerkelijke aantallen (count). Een positief residu betekent dat iets vaker voor kwam dan

verwacht en een negatief residu betekent dat iets minder vaak voor kwam dan verwacht. Wanneer de gestandaardiseerde residu >1,96 of <-1,96 dan is er sprake van een sterk verband (Field, 2013 blz. 306), deze gevallen dragen bij aan een significante p-waarde. Hieronder worden alleen de variabelen besproken die hebben bijgedragen aan de significantie.

In tabel 13 is te zien dat geen enkele participant een stap naar voren deed wanneer de robot dichter naar de participant toereed in de personal zone en in de social zone . Aangezien deze reactie minder vaak voor kwam dan verwacht zijn de gestandaardiseerde residuen negatief (personal zone: -2,1 en social zone: -2,0). De gestandaardiseerde residuen zijn lager dan -1,96, dat houdt in dat de variabelen in de cellen bijdragen aan de significante p-waarde.

Ook is er een sterk verband aangetoond dat participanten een stap naar voren doen wanneer de robot verder van de participant wegreed (gestandaardiseerde residu = 3,0).

Het is opvallend dat er een sterk verband is gevonden dat participanten een stap naar achteren doen wanneer de robot hen benadert in de social zone (gestandaardiseerde residu = 3,0). Dit verband is echter niet aangetoond voor de personal zone.

Scene 2

Std. Residual M rijdt dichter naar P (personal zone) Stap naar voren 0 4,6 -2,1*

Stap naar achteren 1 1,6 -0,5*

Blijft staan 21 15,8 1,3*

M rijdt dichter naar P (social zone) Stap naar voren 0 4,0 -2,0*

Stap naar achteren 5 1,4 3,0*

M rijdt verder van P (social zone) Stap naar voren 17 8,4 3,0*

Blijft staan 23 28,6 -1,1*

(25)

20 Er is dus een samenhang tussen de conditie dat de robot dichter naar de participant toe reed (in de personal zone en in de social zone) en de reactie van de participant, zij deden geen stap naar voren. Deze reactie is te verklaren, de robot reed dichter naar de participant toe waardoor de participant niet naar de robot toe stapte. Daarnaast is ook aangetoond dat de participanten een stap naar voren deden wanneer de robot verder van de participant af reed. Deze resultaten duiden erop dat de participanten de praatafstand kennelijk te groot vonden en daardoor een stap dichterbij kwamen om een prettige praatafstand voor henzelf te creëren. Tot slot is ook aangetoond dat de participanten een stap naar achteren deden wanneer de robot hen naderde in de social zone. Dit is opvallend aangezien er niet is aangetoond dat de participanten een stap naar achteren deden wanneer de robot hen naderde in de personal zone. Dus wanneer de robot de participant op een sociale afstand benaderde deden de participanten wel een stap achteruit en wanneer de robot dichterbij kwam in de personal zone deden de participanten geen stap achteruit.

§4.5 KWANTITATIEVE RESULTATEN SCENE 4

In deze scene reed de robot van de kastjes terug naar de participant. Deze robot-human benadering was op vier manieren gemanipuleerd:

- Conditie 1: De robot benaderde de participant pratend in de social zone (N=21) - Conditie 2: De robot benaderde de participant niet pratend in de social zone (N=17) - Conditie 3: De robot benaderde de participant pratend in de personal zone (N=25) - Conditie 4: De robot benaderde de participant niet pratend in de social zone (N=20) Net als in scene 2 zijn de reacties van de participanten ingedeeld in drie categorieën: ‘stap naar voren’, ‘stap naar achteren’ en ‘blijft staan’.

Uit de X2_{-toets blijkt dat de reacties van de participanten afhankelijk zijn van de afstand (personal of} social zone) waarop de robot de participanten benaderde en of hij praatte tijdens de benadering, X² (6) = 14,755, p = 0,022. In de kruistabel in tabel 14 is te zien dat alleen de reactie van de participant “stap naar achteren” wanneer de robot de participant benaderde in de personal zone bijdraagt aan de significantie (gestandaardiseerde residu = 2,4). Dit betekent dat er een sterk verband is

(26)

21 §4.6 KWANTITATIEVE RESULTATEN SCENE 5

In deze afsluitingsscene kon de robot op twee manieren groeten: de robot bleef de participant aankijken en zei gedag (conditie 1 N=72) of de robot zei gedag en reed van de participant weg (conditie 2 N=12). De reacties van de participanten waren onderverdeeld in twee categorieën: de participant groette terug of groette niet terug.

Uit de X2 _{is gebleken dat het groeten door de participanten niet afhankelijk is van de kijkrichting van} de robot (aankijken of wegrijden), X² (1) = 0,045, p = 0,543.

Er is dus geen enkel verband aangetoond dat het wel of niet teruggroeten door de participant afhankelijk was van het bewegingsgedrag van de robot. Het maakte niet uit of de robot naar de participant bleef kijken of van de participant weg reed. Aangezien de verschillen tussen de expected count en count erg klein zijn is er ook geen duidelijk patroon zichtbaar. Wat echter wel opvalt is de frequentie dat de participanten teruggroeten (tabel 15). Relatief gezien zeggen de meeste

participanten gedag tegen de robot, in beide condities zelfs. Deze bevindingen komen niet overeen met eerder onderzoek over human-robot interacties. In eerder onderzoek was juist gebleken dat participanten vaak geen gedag zeggen tegen een robot (Simon, 2016).

Scene 4

Std. Residual M benadert P in social zone (pratend) Stap naar voren 0 0,9 -0,9*

M benadert P in social zone (niet pratend)

Stap naar voren 2 0,6 1,8*

M benadert P in personal zone (pratend)

Stap naar voren 1 0,8 0,2*

M benadert P in personal zone (niet pratend)

Stap naar voren 0 0,7 -0,9*

Stap naar achteren 7 2,9 2,4*

Blijft staan 13 16,4 -0,8*

Tabel 14: Resultaten X2-toets scene 4 (zie bijlage voor SPSS tabellen) * = draagt bij aan significantie

Scene 5

Std. Residual

Blijft kijken naar P Groet terug 56 55,7 0,0*

Groet niet terug 16 16,3 -0,1*

Rijdt weg van P Groet terug 9 9,3 -0,1*

Groet niet terug 3 2,7 0,2*

(27)

22 H5 RESULTATEN & DISCUSSIE KWALITATIEVE ANALYSE

In het vorige hoofdstuk is aan de hand van kwantitatieve analyses gekeken of er effecten aangetoond konden worden bij de manipulaties in het experiment. In dit hoofdstuk wordt met behulp van een kwalitatieve analyse ingegaan op de human-robot- en de robot-human benadering om inzicht te geven hoe mensen in interactie gaan met een robot.

§5.1 HUMAN-ROBOT BENADERING

Ondanks dat bij de human-robot benadering in scene 1 geen sterke samenhang was gevonden tussen de benaderingsafstand van de participant en het wel of niet praten van de robot tijdens de benadering was er wel een patroon zichtbaar. De participanten kwamen vaker in de personal zone wanneer de robot niet praatte wanneer de participant hem benaderde (21 keer). Wanneer de robot wel praatte tijdens de benadering kwamen de participanten maar 8 keer in de personal zone. Gezien deze aantallen is een patroon vast te stellen dat de participanten de robot dichter naderden

wanneer de robot niet praatte. In deze kwalitatieve analyse wordt aandacht besteed aan hoe de participant zich gedraagt als hij de robot in de personal zone of in de social zone benadert.

De filmpjes waarbij de robot praatte wanneer hij benaderd werd door de participant werden terug gekeken. Hierbij gingen 8 participanten in de personal zone staan en 25 in de social zone. Hierbij viel op dat de participanten die erg dichtbij gingen staan (in de personal zone) de robot niet groetten en korte duidelijke antwoorden gaven waarbij ze goed articuleerden. Deze reacties duiden erop dat ze de robot niet als een persoon beschouwden maar als apparaat. Ze gaven duidelijke commando’s, zoals mensen dat bij apparaten doen: kort, duidelijk gearticuleerd en langzaam uitgesproken. In voorbeeld 1 en 2 zijn delen van transcripten gepresenteerd waarbij goed te zien is dat de participanten de robot als apparaat beschouwden.

Voorbeeld 1 Participant 64

P Komt binnen en legt spullen op de tafel

M Hallo (.) wat voor lekkers ga je maken vandaag

P Gaat voor de robot staan in de personal zone

P ((lacht)) wat moet ik nou doen. Arretjescake, [play?

[drukt op scherm van de robot

M De basisingrediënten voor een arretjescake zijn…

(28)

23

Voorbeeld 2 Participant 49 P Komt binnen

P Stopt in de personal zone en kijkt het scherm van de zijkant dichtbij

Een Arretjescake?

M De basisingrediënten voor een arretjescake zijn…

Vervolgens werden de filmpjes bekeken waarbij de participanten in de social zone gingen staan toen de robot hen bij binnenkomst verwelkomde. Hierbij viel op dat de meeste participanten

teruggroetten en dat ze uitgebreider antwoord gaven op de vraag van de robot (voorbeeld 3 en 4).

P Komt binnen ((lacht))

M Hallo [(.) wat voor lekkers ga je maken vandaag

P [Hallo

P Stopt in social zone

Ik wil graag arretjescake maken.

M [De basisingrediënten voor een arretjescake zijn…

P Komt binnen ((lacht))

P Stopt in social zone

Ik ga arretjescake maken Wat heb ik daar voor nodig=

M =[De basisingrediënten voor een arretjescake zijn…

Uit de gedragingen van de participanten is af te leiden dat de participanten die in de social zone gingen staan de robot meer als mens beschouwden dan de participanten die in de personal zone gingen staan. Dit is te zien aan het teruggroeten en aan de volledige zinnen van de participanten in plaats van de korte commando’s. Daarnaast hielden de participanten die in de social zone stonden zich ook niet bezig met het scherm van de robot.

Ook werden de filmpjes teruggekeken waarbij de robot niet praatte toen hij benaderd werd door de participant. Hierbij gingen 21 participanten in de personal zone staan, dat is relatief meer dan wanneer de robot wel praatte tijdens de benadering, en 30 participanten gingen in de social zone staan. Bij het analyseren van de filmpjes viel op dat de participanten die in de personal zone gingen staan meestal begonnen met het gesprek (zie frequentietabel in tabel 16).

Participant begint Participant zegt hoi en wacht

Participant zegt niks en wacht

Aantal % Aantal % Aantal %

Robot praat niet Personal zone

10 47,62% 5 23,81% 6 28,57%

Robot praat niet Social zone

8 26,67% 9 30,00% 13 43,33%

(29)

24 Deze participanten begonnen het gesprek niet met een groet, maar kwamen gelijk met een opdracht voor het apparaat. Dit is te zien in voorbeeld 5 waarbij de participant de robot dicht nadert en naar voren leunt om in het apparaat te praten. De participant groet de robot dus niet maar begint gelijk met een opdracht voor het apparaat.

Voorbeeld 5 Participant71

P Komt binnen en staat in personal zone en leunt voorover om tegen de robot te praten

Ik wil een

arretjes-M Hallo (.) wat voor lekkers ga je maken vandaag

P [Oh

[schrikreactie met het gezicht

Ik ga een arretjescake maken

Een mogelijke verklaring voor het dicht naderen van een niet pratende robot is dus dat de participant de robot beschouwd als een apparaat. Dit is te verklaren door het gedrag van de participant: de participant kwam dichtbij en leunde voorover, groette de robot niet en begon met een opdracht voor het apparaat. Dit gedrag is gebruikelijk wanneer een mens in contact staat met een apparaat zoals bijvoorbeeld een computer of een intercom.

In de gevallen dat de participant een niet pratende robot op een sociale afstand benaderde (social zone) waren de meeste participanten afwachtend in plaats van dat ze het initiatief namen voor het gesprek (zie tabel 16). In deze gevallen begonnen de participanten dus niet met een opdracht voor het apparaat, maar wachtten ze tot de robot het gesprek opende.

§5.2 ROBOT-HUMAN BENADERING

(30)

25 De filmpjes waarbij de participant een stap naar achteren deden wanneer de robot hen niet pratend in de personal zone benaderde werden opnieuw bekeken (7 gevallen). Hierbij viel op dat de

participanten de robot aankeken wanneer zij benaderd werden. De robot reed van de kastjes naar de participant toe, dit is een benadering van een verre afstand naar dichtbij. Op het moment dat ze naar beneden moesten kijken, omdat de robot zo dichtbij stond en kleiner was dan de participant, deden ze een stap achteruit (figuur 11).

Door een stap naar achteren te doen laten de participanten blijken dat ze de afstand tussen hen en de robot willen vergroten op het moment dat ze naar beneden moeten kijken om de robot aan te kunnen kijken.

Nu rest nog de vraag hoe het kan dat de robot wel zo dichtbij kan komen wanneer de robot wel praat tijdens de benadering. De filmpjes waarbij de participanten bleven staan toen ze door een pratende robot benaderd werden, werden opnieuw bekeken (17 gevallen). Hierbij viel op dat tien participanten met de robot mee liepen naar de kastjes toe en daardoor naast de robot stonden. Wanneer de robot naar de participant toe draaide, stond de robot al dicht bij de participant (in de personal zone). Wanneer de robot een stukje vooruit reed en de participant pratend benaderde, bleef de participant staan ondanks dat de participant naar beneden moest kijken om de robot aan te kunnen kijken (figuur 12).

Participant kijkt naar beneden

Participant doet stap naar achter Participant doet stap naar achter Participant kijkt naar robot

Participant kijkt naar robot

Participant loopt mee Participant loopt mee

Staat naast robot Staat naast robot

Robot benadert dichtbij Robot benadert dichtbij Figuur 11: Robot benaderde participant dichtbij, participant deed stap achteruit

(31)

26

Figuur 13: Robot benaderde participant dichtbij, participant bleef staan

Bij de andere zeven gevallen liepen de participanten niet mee naar de kastjes maar reed de robot van de kastjes naar de participant toe naar de personal zone en bleven de participanten staan. Net zoals bij de gevallen waar de robot in de personal zone kwam en de participanten een stap acheruit deden was het hier ook zo dat de participanten op een bepaald moment naar beneden moesten kijken om de robot aan te kunnen kijken. De participanten deden hier echter geen stap achteruit maar lieten door te lachen merken dat de robot dichtbij kwam, waarschijnlijk omdat ze het grappig of ongebruikelijk vonden (figuur 13).

Uit deze reacties van de participanten valt af te leiden dat de participanten zich niet ongemakkelijk voelden wanneer ze in hun persoonlijke ruimte benaderd werden door een pratende robot. Ze deden immers geen stap achteruit om de afstand te vergroten. Tevens toonden ze met een lach op hun gezicht aan dat ze het grappig of op een leuke manier ongebruikelijk vonden dat de robot zo dichtbij kwam.

Wanneer we de reacties van de participanten (wanneer de robot de participant niet pratend dichtbij benaderde) vergelijken met de reacties van de participanten wanneer de robot wel praatte tijdens de benadering valt het volgende te concluderen:

- Wanneer participanten door een niet pratende robot benaderd worden, vinden ze het ongemakkelijk op het moment dat de robot zo dichtbij komt dat ze naar beneden moeten kijken om de robot aan te kunnen kijken.

- Wanneer participanten door een pratende robot benaderd worden, vinden ze het grapping op het moment dat de robot zo dichtbij komt dat ze naar beneden moeten kijken.

Het wel of niet praten van de robot tijdens de benadering in de personal zone beïnvloedt dus of de participant zich ongemakkelijk voelt of niet.

De kwantitatieve resultaten konden een beetje een vertekenend beeld geven, aangezien uit de kwalitatieve analyse is gebleken dat de robot in 10 van de 17 gevallen de participanten erg dicht heeft kunnen naderen doordat de participanten mee waren gelopen naar de keukenkastjes. Dit geeft weer nieuwe inzichten voor de robot-human benadering. Wanneer de participant naast de robot staat en samen naar iets kijken, kan de robot de participant blijkbaar dichter naderen van opzij. De robot kwam dus niet zoals bij de andere condities van ver recht op de participant af, maar van dichtbij van de zijkant.

Participant kijkt naar robot Participant kijkt naar robot

(32)

27 H6 CONCLUSIE

Dit hoofdstuk vormt de afronding van dit experiment. Aan de hand van de resultaten uit hoofdstuk 4 en 5 wordt gekeken of de alternatieve hypotheses aangenomen of verworpen moet worden.

Vervolgens wordt antwoord gegeven op de hoofdvraag van dit onderzoek. Ten slotte wordt in de discussie kritisch teruggeblikt op de uitvoering van het onderzoek en worden aanbevelingen gegeven voor vervolgonderzoek.

§6.1 CONCLUSIE & DISCUSSIE

Het doel van het onderzoek was te verkennen hoe de persoonlijke ruimtes werken in human-robot interacties en of deze persoonlijke ruimtes afhangen van het wel of niet praten van de robot tijdens de benaderingen. De centrale vraag luidde: “In hoeverre verschilt de persoonlijke ruimte bij een human-robot- en robot-human benadering wanneer de robot wel of niet praat tijdens de

benadering?”. Om deze hoofdvraag te beantwoorden is een experiment uitgevoerd waarbij voor de gemanipuleerde scenes hypotheses waren opgesteld. Hieronder wordt besproken of de hypotheses aangenomen of verworpen zullen worden.

Hypothese 1:

H0: Het praten van de robot heeft geen invloed op de benaderingsafstand van mensen. H1: Het praten van de robot heeft invloed op de benaderingsafstand van mensen.

De afstand waarop de participant de robot benaderde bleek niet af te hangen van het wel of niet praten van de robot tijdens de benadering. Er is dus geen ondersteuning gevonden voor de

alternatieve hypothese, waardoor de nulhypothese moet worden aangenomen. De resultaten tonen echter wel een patroon waar de participanten dichterbij de robot kwamen wanneer de robot niet praatte en gingen verder van de robot af staan wanneer die wel praatte. Uit de kwalitatieve analyse blijkt dat de participanten die de robot dichter naderen de robot meer beschouwen als een apparaat dan een mens. Dit valt af te leiden uit de gedragingen en uitingen van de participant, deze gebruikt dan korte zinnen, articuleert duidelijk en bekijkt het scherm alsof de participant een

computerscherm voor zich heeft. Ook groeten deze participanten vaak niet en beginnen vaak gelijk met een opdracht voor het apparaat. De participanten die de robot op een verdere afstand

benaderen lijken de robot meer als mens te beschouwen. Ze begroeten de robot vaak wel en gebruiken volledige zinnen.

Hypothese 2:

H0: Het rijden van de robot (dichter naar de participant toe of verder van de participant af) heeft geen invloed op de reactie van de participant.

H1: Het rijden van de robot (dichter naar de participant toe of verder van de participant af) heeft invloed op de reactie van de participant.

(33)

28 participanten een stap naar achteren deden wanneer de robot hen benaderde in de social zone. De alternatieve hypothese wordt hiermee dus ondersteund en de nulhypothese kan worden verworpen. Hypothese 3:

H0: Het praten en de benaderingsafstand van de robot hebben geen invloed op de reactie van de participant.

H1: Het praten en de benaderingsafstand van de robot hebben invloed op de reactie van de participant.

Het wel of niet praten tijdens de benadering in de social zone of personal zone bleek invloed te hebben op de reactie van de participant. De participanten deden significant een stap achteruit wanneer ze dichtbij benaderd werden door een niet pratende robot. Er is dus een verschil gevonden in de reactie van de participant waardoor de alternatieve hypothese wordt ondersteund en de nulhypothese verworpen mag worden. Uit de kwalitatieve analyse bleek dat de participanten een niet pratende robot ongemakkelijk vonden en een pratende robot grappig vonden op het moment dat de robot zo dichtbij kwam dat ze naar beneden moesten kijken om oogcontact te maken. Ook bleek dat de robot een mens erg dicht kan naderen van de zijkant, wanneer een mens al dicht naast hem staat. Dit bleek uit de gevallen waarbij participanten met de robot mee liepen naar de

keukenkastjes. Hypothese 4:

H0: Het bewegingsgedrag van de robot heeft geen invloed op het teruggroeten van de participant. H1: Het bewegingsgedrag van de robot heeft invloed op het teruggroeten van de participant. Er is geen verschil aangetoond dat de participanten wel of niet teruggroeten wanneer de robot naar de participant bleef kijken of wegreed van de participant. De alternatieve hypothese wordt daarom verworpen en de nulhypothese wordt aangenomen. Ook waren er geen patronen te vinden in het wel of niet groeten van de participant. Deze resultaten kunnen liggen aan het feit dat de conditie ‘wegrijden’ lastig te manipuleren was wegens een technische vertraging van ongeveer twee

seconden bij het rijden van de robot. Vaak waren participanten al weggelopen voordat de robot weg kon rijden. Hierdoor waren er weinig aantallen in de conditie dat de robot wegreed tijdens het groeten.

Aan de hand van de hypotheses kan antwoord gegeven worden op de hoofdvraag van het onderzoek. De persoonlijke ruimte verschilt wanneer de robot wel of niet praat bij beide

benaderingen. Bij de human-robot benadering bleek dat een mens de robot dichter naderde (in de personal zone) wanneer deze niet praatte en verder van de robot af ging staan (in de social zone) wanneer deze wel praatte. Dat mensen een pratende robot op een sociale afstand benaderen is niet negatief, misschien juist wel positief. Het laat zien dat de participanten de robot als mens