Perceived Safety

• 別名: subjective safety
• カテゴリ: Control › Human in the loop
• タグ: human-robot-interaction, safety, user-studies, trust, evaluation

ロボットとインタラクションするとき、あるいはロボットの近くにいるときに、人がどれだけ安全で、落ち着いていて、脅かされていないと感じるか。ロボットが客観的にどれだけ安全かとは区別される。

定義

知覚安全性（perceived safety）とは、ロボットのそばで人が主観的に感じる安全の感覚であり、実際の、あるいは想像上のインタラクションにおいて恐れ、ストレス、脅威を感じていない状態を指す。その反対である知覚危険性は、インタラクションが害をもたらしうるという予期である。知覚安全性は物理的な安全性とは別のものである。ロボットは厳しい力と速度の制限内にとどまるよう設計されていても人を緊張させることがあり、逆に無害に見えても実際のリスクを抱えていることがある。

知覚安全性を左右する要因は多い。動作の特性は最も強い要因の 1 つであり、速度、加速度、ロボットがどこまで近づくか、接近の方向、そして動きが滑らかで予測可能かどうかがこれにあたる。ロボットの大きさ、外見、音、そして光、視線、意図の読み取りやすい動作によって意図を示すかどうかも重要であり、その人のロボットとの経験、インタラクションに対する主導感、システムへの信頼も同様に重要である。知覚安全性は接する回数とともに変わる傾向があり、そのため新奇性効果の影響を受けやすい。

測定には主に 3 つの方法がある。質問紙は、たとえば Godspeed 質問紙の知覚安全性の下位尺度や、知覚危険性を測るためのより新しい専用の尺度のように、人々に自分の感情を評定させる。皮膚コンダクタンスや心拍数などの生理的な指標は、インタラクション中の覚醒を捉える。行動的な指標は人々が実際に何をするか、すなわちどれだけ離れて立つか、ためらうか、ひるむか、自分の作業を遅くするかを見る。どの方法にも弱点があるため、研究ではしばしばこれらを組み合わせる。

重要な理由

ロボットのそばで安全でないと感じる人は、ロボットが物理的には安全であっても、作業が遅くなり、距離をとり、使うのを避け、あるいは受け入れること自体を拒む。したがって、協働ロボット、サービスロボット、支援ロボットが実際に役立つには、物理的な安全性と並んで知覚安全性のための設計が必要である。

主な用途

• 協働ロボットや移動ロボットの速度、距離、接近経路の調整
• ヒューマンロボットインタラクション研究におけるユーザー体験の評価
• 光、音、意図の読み取りやすい動作などの意図を伝える信号の設計
• 支援ロボット、介護ロボット、サービスロボットの受容性の研究
• 導入前のロボットの設計やふるまいの比較

実際の使われ方

病院の廊下にモバイルマニピュレータを導入するチームが、3 つの接近のふるまいをテストする。通常速度でのまっすぐな経路、より遅い経路、そして曲線を描いて正面から近づき、手を伸ばす前にいったん止まる経路である。各参加者は、皮膚コンダクタンスを記録するリストバンドを着けて 3 つすべてをランダムな順序で体験し、その後それぞれを知覚安全性の質問紙で評定する。チームは参加者がどれだけ後ずさりしたかも測る。曲線を描き、遅く、途中で止まる接近が最も良い評定と最も小さな後ずさりを得たので、それが人の近くでの既定のふるまいとなり、速い動きは人のいない廊下のためにとっておかれる。

よくある誤解

• ロボットが安全規格を満たしていれば、人は安全だと感じる — 物理的な安全要件への適合は、ユーザーが安心できることを保証しない
• 知覚安全性はロボットだけで決まる — その人の経験、主導感、状況が強く影響する
• 質問項目 1 つで十分に測定できる — 短い尺度は信頼性が低いことがあるため、研究ではしばしば妥当性が確認された尺度と行動データ・生理データを組み合わせる
• 知覚安全性は一定である — 人がロボットに慣れるにつれて変わることが多い

知っておくべき人

• ユーザー研究を設計する HRI の研究者
• 人の近くでの動作を調整するエンジニア
• サービスロボットと支援ロボットのプロダクトデザイナー
• 協働作業ステーションに携わる安全エンジニア

関連技術

• 読み取りやすい動作計画（Legible Motion Planning）
• プロクセミクス（Proxemics）
• 皮膚電気反応のセンシング（Galvanic Skin Response Sensing）
• 速度と間隔の監視（Speed and Separation Monitoring）
• リッカート尺度と SD 法尺度（Likert and Semantic Differential Scales）

関連用語

• Godspeed Questionnaire
• Physical Human-Robot Interaction
• Cobot
• Novelty Effect
• Safety Filter
• Trajectory Planning

関連プロジェクト

• evo: De-facto standard tool for evaluating and plotting odometry/SLAM trajectories
• Reachy Mini: Open-source desktop robot from Pollen and Hugging Face with an expressive 6-DoF head
• RoboDojo: Manipulation benchmark that runs in Isaac Sim and on real arms
• Inspect Robots: Define a robotics benchmark once, run any policy on any robot
• SenseNova-RoboRSI: Open runtime that runs, scores and improves robot agents driven by language models
• RAI: Vendor-agnostic agent framework for ROS 2 robots and physical AI