The effect of human-robot interaction on design and use process of home robots

Abstract

This thesis aims to develop a method that will enable the user to get maximum efficiency in using robots by establishing an accurate and effective interaction with the user of domestic service robots. Domestic home robots run in environments that vary significantly according to user preferences, unlike industrial robots that work in manufacturing areas under strict and customary rules, referring to the user and usage area. This situation introduces some challenges, especially for mobile domestic service robots such as robotic vacuum cleaners, to reach maximum efficiency. Hence, in this study, the customization of domestic service robots has been taken as the center according to users’ needs, preferences, and environmental factors. The Hybrid Model approach, composed of integrating the Dynamic Eco-Strategy Explorer Model and the Built-to-Order Model, has emerged and been designed to establish a well-structured relationship with the user in order to provide customization from the product purchase stage. The model consists of two interconnected main sections, with six steps in the first and four in the second. In addition, as another critical point, the Hybrid Model suggests that domestic robots be designed as modular and integrated components. At the same time, in this study, a digital web prototype for forming a robot vacuum cleaner named RoboCUD was designed in order to observe and analyze the effects of the Hybrid Model on the user. For analysis, data were collected using survey questions based on variables collected from a detailed literature review and interviews with existing users. On top of that, the customization part depends on the prototype website experience of the participants. An experimental survey study was conducted to learn about the possible effects of the model and people’s approaches to the use of robot vacuums. At the end of the study, the data were reported by applying different analysis methods.

Bu çalışma domestik servis robotlarının kullanıcı ile doğru ve etkili bir etkileşim kurarak robotların kullanımında kullanıcının maksimum verim almasını sağlayacak bir yöntem geliştirmeyi amaçlamıştır. Kullanıcı ve kullanım çevresi göz önüne alındığında, domestik ev robotları, alışıla gelmiş ve sıkı kurallar içerisinde üretim alanlarında çalışan sanayi robotlarından farklı olarak, robot sahibinin kullanım alanı tercihlerine göre çok farklılaşabilen çevreler içerisinde çalışmaktadır. Bu durum özellikle robot süpürgeler gibi mobil çalışan domestik servis robotlarının bahsedilen maksimum verime ulaşması için zorluklar oluşturmaktadır. Bu sebeple bu tezde, domestik servis robotlarının kullanıcı ve çevre tercihlerine göre kişiselleştirebilmesi merkez olarak alınmıştır. Bu amaç ile Hybrid Model adını verdiğimiz, Dynamic Eco-Stratagey Expolere Model ve Built-to-Order Model'in entegrasyonundan oluşan, kullanıcı ile ürün satın alma aşamasında itibaren doğru bir ilişki kurmasını hedefleyen bir yaklaşım tasarlanmıştır. İlk kısmında altı, ikinci kısmında dört adım olacak şekilde birbirleri ile bağlantılı iki ana bölümden oluşmuştur. Ayrıca, bir diğer önemli nokta olarak, Hybrid Model, robotların modüler ve birbiri ile entegre olabilen komponentler olarak tasarlanmasını önermektedir. Aynı zamanda bu çalışmada Hybrid Model'in kullanıcı üzerindeki ektilerini gözlemlemek ve analiz etmek için RoboCUD isimli robot süpürge oluşturmaya yarayan dijital bir web prototipi oluşturulmuştur. Test ve analiz için literatür taraması ve mevcut kullanıcılar ile röportajlar sonucunda toplanan değişkenlerden oluşan sorular hazırlanmıştır ve kişiselleştirme kısmı katılımcıların prototip websitesi deneyimine dayandırılmaktadır. Modelin olası etkilerini ve insanların robot süpürge kullanımına olan yaklaşımlarını öğrenmek için deneysel bir anket çalışması yürütülmüştür. Çalışma sonunda, çıkan veriler farklı analiz yöntemleri uygulanarak raporlanmıştır.