文章来源 机器人大讲堂

在现代社会中，人类与机器人的互动日益频繁，这种互动不仅存在于工业生产领域，也逐渐渗透到日常生活和社交场景中。理解人类如何看待和接受机器人作为合作伙伴，对于优化人机交互设计和提高协作效率至关重要。近期，意大利理工学院（IIT）的研究团队在这一领域取得了重要突破，他们的研究成果发表在《Science Robotics》杂志上，为我们揭示了人类在特定条件下如何将机器人视为行为结果的共同作者。

这项研究由IIT热那亚人机交互社会认知实验室负责人阿格涅什卡·维科夫斯卡（Agnieszka Wykowska）教授领导。作为"社会调和的意向立场"项目的核心研究员，维科夫斯卡教授一直致力于探索人类何时以及在什么条件下会将机器人视为有意图的代理人。这个问题不仅涉及认知科学和心理学，还与人工智能、机器人学和人机交互等多个学科领域密切相关。

▍研究方法与实验设计

研究团队采用了综合的研究方法，结合行为测量和神经科学技术，深入探讨了人类与机器人在合作任务中形成联合代理感（Sense of Joint Agency, SoJA）的条件。论文第一作者Uma Navare设计了一系列精巧的实验，利用脑电图（EEG）记录参与者的神经反应，同时通过行为测量评估人类与人形机器人iCub之间共享控制机制的出现情况。

实验任务设计得简单而有效：参与者需要与iCub机器人合作，将屏幕上的光标移动到目标位置，然后确认光标在目标上的位置，触发音调。这个任务模拟了日常生活中常见的协作场景，为研究者观察和分析人机互动提供了理想的平台。

研究者巧妙地设计了两组对比实验，以操纵iCub机器人的意向性（即与人类的相似程度）属性：

在第一个实验中，iCub以机械、程式化的方式执行任务，这种设置旨在让参与者将其视为一个纯粹的机械制品。

在第二个实验中，研究者首先安排参与者与iCub进行一系列增加意向性归因可能性的互动。这包括进行对话、保持目光接触，以及一起观看视频等活动。在这些互动中，iCub表现出类似人类的情绪反应，目的是让参与者认为iCub具有更高的意向性和更接近人类的特质。

▍关键发现与理论贡献

研究结果令人振奋。研究团队发现，只有在第二个实验中，即当iCub表现出更多人类特征时，参与者才能感受到与机器人的联合代理感。这一发现从行为表现和神经反应两个层面得到了证实，为人机交互研究提供了新的理论视角。

具体来说，研究揭示了以下几个关键点：

感知意图性的重要性：当机器人以类似人类且具有社交性的方式行动时，例如进行眼神交流和共享情感体验，人类更倾向于将其视为有意图的代理，从而促进联合代理感的产生。

神经机制的探索：研究深入探讨了在人机交互过程中，感知到的机器人意图性如何通过神经机制影响联合代理感的出现。这包括对自我和他人行动的预测准确性，以及对感官处理的调节活动。

社交互动的关键作用：研究强调了社交互动在建立人机之间联合代理感中的重要性。简单的目光接触和共同的情感体验（如一起观看视频）可以显著增强人类对机器人的社交感知。

跨学科的理论整合：这项研究成功地整合了认知科学、神经科学、人工智能和人机交互等多个学科的理论和方法，展示了跨学科研究在解决复杂问题时的强大潜力。

▍实际应用与未来展望

这项研究的意义远不止于理论层面，它为机器人设计和人机交互的实际应用提供了宝贵的指导。研究结果表明，要实现高效的人机协作，不仅需要关注机器人的功能性，还要注重其社交性和拟人化程度。这对于未来机器人在医疗、教育、家庭服务等领域的应用具有重要启示。

具体而言，研究结果可能影响以下几个方面：未来的机器人设计可能更加注重社交功能，如眼神交流、情感表达等，以增强人类对其的接受度和协作意愿；基于研究发现，开发者可能会设计更加自然、直观的人机交互界面，以促进联合代理感的形成；在需要人机协作的工作环境中，可能会采用新的培训和互动模式，以增强人类对机器人同事的认同感；研究结果可能有助于提高公众对社交机器人的接受度，促进机器人在更多社会场景中的应用。

总的来说，这项研究为我们理解和设计人类与机器人在同一环境中协作的最佳条件铺平了道路。它不仅深化了我们对人机交互本质的认识，还为未来更加和谐、高效的人机协作模式提供了科学依据。随着技术的不断进步和社会需求的变化，我们可以期待看到更多基于这些发现的创新应用，推动人机协作向更加智能、人性化的方向发展。