In the course of applying robot technology to various products, robotic products are increasing in people’s daily life. According to significant differences from existing products concerning appearance, autonomy, and movement, robotic products allow social interactions with users and are expected to bring innovative changes in the user’s lifestyle and product use patterns. However, most robotic products have been developed through a technology-driven research approach, so that they lack software-like, emotional and cultural requirements, which are expected by users. Recently, many researches are conducted to investigate user’s perceptions of or reactions to robots in HRI, yet there still is a need to study about overall experiences encountered by robot-users.
This study focuses on the actual interactions of robotic products, and seeks to build a theoretical model, which explains patterns of child-robot interactions and children’s experiences resulting from them through the perspective of social relationships. For this, an HRI research methodology for designers has been developed and two kinds of HRI experiments -Study 1, Study 2- have been conducted accordingly.
Differently from the robot-centric researches that robot engineers have done, the HRI research that product designers pursue is a user-centered research, which studies on how robot-users perceive and respond to robots, and how they adjust their behavior as a result to such response.
This study is basically qualitative in that it tries to figure out children’s behaviors and their characteristics in interacting with robotic products, however, some quantitative research techniques have been utilized to enhance reliability of overall research processes and efficiency of the hypothesis verification.
Study 1 seeks to understand “how children interact with robots in their everyday lives” in a school environment and to grasp the specialty of that through hermeneutic and naturalistic approaches. For this purpose, a robot named “Tiro” has been designed and used in sample lessons, and through the observation of the lessons, sharp change was identified in child-robot interactions despite a relative short time frame of the study: from the interactions related to the characteristics of the robot itself in the early stages to the interactions related to its social attributes, especially relationship forming in later stages. This change is a distinctive aspect unique to robotic products, compared to other common products. To build a hypothetical theory explaining this, paradigm model in grounded theory and abduction processes have been applied. Therefore, the hypothetical theory: “Information exchange by self-disclosure forms a close social relationship between the child and the robot, and the child gains quality experience during the interaction with the robot” has been developed.
To verify this, the robotic prototype “PR” have been built, which can communicate with children, and used to investigate child-robot interactions through observational experiments in Study 2. These experiments have revealed that self-disclosure processes between children and robots can influence deeply on children’s perceptions of robots and their experiences gained through them, as well as on child-robot interaction patterns.
As a result of this study the experience model of robotic products enables to explain the phenomenon of users feeling a sense of fellowship and intimacy to robotic products with emotional expressions, and building social relationships with robots. Also the model suggests the possibility of social attributes as a clue toward resolving issues concerning robots and other intelligent products: short lifetime and long-term interactions. Several design implications, inferred from the model, will help designers to easily understand and efficiently utilize social attributes of robotic products, and can be a good starting point for HRI researchers including designers to draw creative research issues in building the robots that can make quality experiences to their users.
로봇 기술이 다양한 제품에 적용됨에 따라서, 사용자가 일상에서 활용할 수 있는 로봇 제품이 늘어나고 있다. 로봇 제품은 기존의 제품과는 달리, 차별적 외형요소와 자율적 판단, 움직임 등으로 인해 인간과 사회적으로 인터랙션 할 수 있으며 이 때문에 인간의 제품 사용 패턴과 라이프스타일에 혁신적 변화를 가져올 것으로 기대되고 있다. 그러나 대부분의 로봇 제품이 기술 주도형 연구에 의해 개발되고 있어 사용자가 로봇 제품에 기대하는 문화적이고 소프트웨어적이며 감성적인 요구를 담아내지 못하고 있다. 최근, 인간-로봇 인터랙션 (HRI) 연구 분야에서 로봇 사용자의 인식과 반응에 대한 다양한 연구가 행해지고 있으나, 로봇 사용자가 겪는 총체적 경험에 대한 연구는 여전히 부족하다.
본 연구는 로봇 제품의 실질적인 인터랙션에 주목하고, 사회적 관계의 형성이라는 관점에서 아동이 로봇과 인터랙션 하는 양상과 그로 인한 로봇 제품 경험을 설명할 수 있는 이론적 모델을 제안하고자 하였다. 이를 위해 디자이너를 위한 HRI 연구 방법론을 개발하였고, 이에 기초하여 실험연구1과 실험연구2의 두 개의 HRI 실험 연구를 수행하였다.
디자이너가 추구하는 HRI 연구는 기존의 로봇 공학자가 가지는 로봇 중심의 연구와는 달리, 사용자가 로봇을 어떻게 인지하고, 생각하고 그에 맞추어 행동하는지를 연구하는 사용자 중심의 연구이다. 한편, 본 연구는 로봇과 인터랙션 하는 아동의 행위와 그 특성을 설명하고자 하기 때문에 기본적으로 질적 연구 방법론에 기초하지만, 연구의 신뢰도를 높이고 효과적인 가설 검증을 위해 양적 연구 기법들이 활용되었다.
실험연구1에서는 학교라는 현장에서 “아동이 로봇과 어떻게 인터랙션 하는가”를 자연주의적 관점에서 관찰하고 그 특성을 파악하고자 하였다. 이를 위해 로봇 “Tiro”가 디자인되어 실험에 활용되었으며, 관찰 데이터의 분석을 통해 인터랙션의 급격한 패턴 변화, 즉, “제품 특성과 관계된 인터랙션에서 사회적 관계 형성과 관계된 인터랙션으로의 변화”를 파악할 수 있었다. 이는 다른 제품과는 매우 차별적인 인터랙션 양상이었으며 이를 설명할 수 있는 가설모델을 개발하기 위해 근거이론접근법과 귀추법이 활용되었다. 이에 따라 “자기노출로 인한 정보의 교환은 아동과 로봇이 친밀한 사회적 관계를 형성하도록 하였고, 이로 인해 아동은 로봇과의 인터랙션에서 좋은 제품 경험을 하게 된다” 라는 가설적 이론을 도출하였다.
실험연구2에서는 실험 연구1에서 도출된 가설적 이론을 검증하기 위한 연구로서, 아동과 대화할 수 있는 로봇 “PR”이 개발되었으며 아동과 PR의 인터랙션 과정을 관찰하는 실험이 수행되었다. 이를 통해 아동과 로봇의 자기노출이 인터랙션 양상은 물론, 로봇에 대한 아동의 인식과 그로 인한 경험에 큰 영향을 줌을 밝혀냈다.
이 연구의 결과로서 제안된 로봇 제품의 경험 모델은 아동이 로봇 제품에 우정이나 친밀감을 느끼고, 로봇과 사회적 관계를 형성하는 현상을 설명해주며, 또한 로봇의 사회적 특성이 로봇 제품을 비롯한 지능형 제품의 짧은 수명 문제 및 장기간 인터랙션의 문제점을 해결 할 수 있는 실마리로서 가능성이 있음을 시사한다. 이 모델로부터 도출된 몇 가지 HRI 디자인 가이드는 디자이너가 로봇 제품의 관계 형성과 같은 사회적 특성을 쉽게 이해하고 이를 효율적으로 활용할 수 있도록 도울 것이다. 또한 사용자에게 좋은 경험을 줄 수 있는 로봇을 개발함에 있어서 디자이너를 비롯한 HRI 연구자가 창의적인 연구 이슈를 도출하는 시작점이 될 수 있을 것으로 기대한다.
