A.7 Slutsatser
B.4.2 Anv¨ andartester
Anv¨andartesterna gjordes i projektrummets kontrollerade milj¨o. 4 tester ut- f¨ordes. Under testerna uppmanas testpersonerna att utnyttja alla tillg¨angliga funktioner. Anv¨andarna fick sedan svara p˚a ett antal fr˚agor:
• Var ¨ar ditt medvetande?
• N¨ar k¨anner du att upplevelsen blir problematisk? • Vad t¨anker du n¨ar du ser dig sj¨alv som en robot?
D˚a varje test p˚ab¨orjades var roboten v¨and mot en spegel s˚a att anv¨andaren kunde se sin “nya” kropp.
Flertalet tester gjordes ¨aven p˚a m¨assan KVIT Conference, d¨ar 13 personer gav respons. D¨ar fick inte testpersonerna svara p˚a fr˚agorna ovan utan fick svara fritt.
¨
Aven d˚a placerades en spegel framf¨or roboten. Vad som gick att g¨ora under testerna
Dessa funktioner var tillg¨angliga f¨or anv¨andaren att utf¨ora: • R¨ora p˚a huvudet
• R¨ora p˚a armarna
• Roboten kan f¨orflyttas med hj¨alp av VR-handkontrollerna • Se det roboten ser.
Vad som inte gick att g¨ora under testerna
D˚a utvecklingen av vissa delar inte var helt f¨ardiga ¨ar det viktigt att po¨angtera det som vi visste saknades vid det valda tillf¨allena. N¨amligen:
• Huvudr¨orelser fungerar f¨orutom vinkling av huvudet d˚a Pepper inte har n˚agot servo/led f¨or detta
• Armr¨orelser var fortfarande under utveckling - handleder var ej implemen- terade samt att armr¨orelser inte alltid blir helt perfekta
• Anv¨andarens f¨orflyttning i rummet tas ej i beaktning
• Kameran har ett begr¨ansat synf¨alt (kameran fyller inte hela sk¨armen) • Anv¨andaren h¨or ej ljud genom roboten
• Anv¨andaren kan ej prata genom roboten.
B.5
Resultat
B.5.1 Systemet ur ett telepresence-perspektiv
D˚a vi anv¨ant oss av en HTC Vive kan det antas att denna produkt uppfyller alla de kraven. Ist¨allet ¨ar det mjuk- och h˚ardvaran hos resten av systemet som kan generera flaskhalsar.
V˚art system har tv˚a m¨ojliga val av kameror. En extern webbkamera, Logitech C920, samt en hos roboten intern kamera. Robotens interna kamera best˚ar av tv˚a kameror d¨ar den ena ¨ar monterad i pannan och den andra i munnen [35]. Roboten kommer fr˚an f¨oretaget Aldebaran och ¨ar av modell Pepper.
Synf¨alt
Den externa kameran har ett synf¨alt p˚a 70,4 grader [36] vilket ¨ar i n¨arheten av kravet. Kameran ¨ar dock begr¨ansad i vertikalled vilket m¨arks av n¨ar man anv¨ander systemet genom att det finns en del svarta omr˚aden under och ovanf¨or kamerabilden. Robotens inbyggda kamera har ett synf¨alt p˚a 55.2 grader [35]. B˚ada kamerorna har ett synf¨alt som ¨ar l¨agre ¨an det rekommenderade.
Uppl¨osning
Logitech C920 har en Full-HD uppl¨osning (1920x1080 pixlar) [37]. Robotens kamera kan leverera en 1080p-uppl¨osning men det ¨ar p˚a bekostnad av upp- dateringsfrekvensen och att kameran d˚a begr¨ansas till intern inspelning [35]. Om bilden ist¨allet skalas ner till 640x480 pixlar ¨ar kameran anv¨andbar, men d˚a uppfylls inte uppl¨osningskravet.
Pixeluth˚allighet
Detta p˚averkas inte direkt av kamerorna d˚a detta krav st¨alls p˚a sk¨armen i VR- headsetet.
Uppdateringsfrekvens
C920 klarar av att leverera 30 bilder per sekund. Det ¨ar en tredjedel av den kr¨avda uppdateringsfrekvensen [37]. Den interna kameran levererar 1-30 bil- der per sekund vid en uppl¨osning p˚a 640x480 pixlar. Denna siffra syftar p˚a de b˚ada inbyggda kamerorna tillsammans. Den realistiska uppdateringsfrekvensen ¨
ar 1-15 bilder per sekund. Os¨akerheten (1-15 bilder per sekund) kommer av att roboten vid h¨og belastning inte alltid klarar av att skicka 15 bilder per sekund ¨
over det tr˚adl¨osa n¨atverket [35]. Sp˚arning av enhet
Detta p˚averkas inte direkt av kamerorna d˚a detta krav st¨alls p˚a VR-systemet. L˚ag latens
F¨orutsatt att vald kamera uppfyller de ¨ovriga kraven kommer l˚ag latens inte vara ett problem d˚a detta ¨ar ett krav p˚a systemet i allm¨anhet. I v˚art system registreras en r¨orelse av VR-headsetet, ett styrkommando skickas till roboten, roboten utf¨or styrkommandot och kameran uppdateras f¨or att sedan visa en ny bild f¨or anv¨andaren. Om man endast r¨aknar p˚a kameran (C930) dr¨ojer det 33 millisekunder mellan varje bildruta. Tiden det tar fr˚an att VR-anv¨andaren exempelvis r¨or p˚a huvudet till att roboten g¨or samma r¨orelse ¨ar n¨astintill om¨ojlig
att m¨ata.
Figur 9: Resursanv¨andning under en bildruta
Det som g˚ar att m¨ata i systemet ¨ar processtiden f¨or mjukvaran p˚a styrdatorn. Unity har en inbyggd “profiler” - ett verktyg som m¨ater resursanv¨andning. I Figur 9 visas renderingstiden f¨or en bildruta. Siffrorna i Figur 9 refererar till olika delar av mjukvaran:
1. Programkod som uppdaterar variabler (exempelvis position) hos VR-he- adsetet
2. V¨antetid f¨or synkronisering med GPU 3. Programkod skriven av projektgruppen.
I Figur 9 noteras det att en bildruta renderas p˚a 10,3 millisekunder vilket ger en uppdateringsfrekven p˚a 97 bilder per sekund. Total tid som anv¨andes under denna bildruta var 7,63 millisekunder vilket inneb¨ar att 25,9% av bildrutan var ren v¨antetid.
B.5.2 Anv¨andartester
Nedan presenteras och sammanst¨alls den feedback som mottagits genom anv¨an- dartester.
KVIT Conference
Under m¨assan mottogs svar fr˚an de flesta testpersonerna. Ordagranna svar kan l¨asas i Bilaga 1. F¨or en sammanst¨allning av resultaten, se avsnitt 5.4 KVIT Conference.
¨
Ovriga anv¨andartester
Nedan f¨oljer en sammanst¨allning av de svar p˚a fr˚agorna som presenterades under avsnitt B.4.2 Implementation. Svaren kan l¨asas i sin helhet i Bilaga 3.
• Var ¨ar ditt medvetande?
– Majoriteten p˚ast˚ar att medvetandet ¨ar flyttat till robotens referens- ram d˚a anv¨andaren st˚ar stilla och endast r¨or p˚a huvudet samt enklare armr¨orelser.
• N¨ar k¨anner du att upplevelsen blir problematisk?
– Armr¨orelser beter sig inte alltid som ens verkliga armar. H¨ar upplevs lite f¨ordr¨ojning. Inte l¨angre samma upplevelse.
– F¨orflyttning av roboten med kontrollerna upplevs som n¨odv¨andiga f¨or att utforska v¨arlden men skapar samtidigt en f¨orvirring av kroppens position.
– Kamerans synf¨alt upplevs som st¨orande - f¨ors¨amrar upplevelsen. • Vad t¨anker du n¨ar du ser dig sj¨alv som en robot?
– Majoriteten av testpersonerna k¨anner sig delvis eller helt ¨overtygade om sin nya kropp d˚a de ser sig sj¨alva i spegeln.
Iaktagelse
Efter samtliga tester upplevde anv¨andarna n˚agon form av ˚aksjukeliknande k¨ansla i kroppen.
B.6
Diskussion
Detta avsnitt ¨ar uppdelat i en metod- och resultatdel.
B.6.1 Metod
Metoddelen ¨ar uppdelad mellan systemstudien och anv¨andartester. Systemet ur ett telepresence-perspektiv
Efterforskning kring relevant teori gav mycket bra resultat samt en god m¨ojlighet att analysera systemet redan innan anv¨andartesternas p˚ab¨orjades. Framf¨orallt kunde h˚ardvaran av systemet kritiseras med hj¨alp av Abrashs [34] tekniska efterforskningar.
Vissa avsnitt ur teoridelen n¨amns endast kortfattat eller inte alls, vilket ifr˚aga- s¨atter varf¨or de ens finns med i rapporten. Motiveringen ¨ar att f¨ors¨oka visa den spridning och djup p˚a forskning inom omr˚adet. Det underl¨attar f¨or en djupare f¨orst˚aelse i formulering av krav p˚a systemet och vad som menas med teori ring telepresence, spatial n¨arvaro och medvetande i allm¨anhet.
Anv¨andartester
De anv¨andartester som genomf¨ordes utf¨ordes p˚a ett bra s¨att d˚a varje testperson fick en grundlig genomg˚ang av tillg¨angliga funktioner f¨ore testernas b¨orjan. Det ans˚ags positivt att st¨alla ¨oppna fr˚agor vilket gjorde att testpersonen fick beskriva sin upplevelse med egna ord ist¨allet f¨or ja/nej-fr˚agor. P˚a samma s¨att som teorin p˚ast˚ar att vi ¨annu inte kan f¨orst˚a hur det ¨ar att vara andra varelser ¨ar det s˚aledes sv˚art att tolka resultaten d˚a jag som testledare troligen har en helt annan uppfattning om upplevelsen ¨an testanv¨andaren. Det kan bidra till att en del av svaren blev luddiga i bem¨arkelsen att det inte var det som efterfr˚agades. Det var endast ett begr¨ansat antal “ ¨Ovriga anv¨andartester” som genomf¨ordes. Detta skedde med motiveringen att underlaget fr˚an KVIT Conference ans˚ags vara tillr¨ackligt bra f¨or fortsatta diskussionsdelar samt slutsatser. Detta antal
n¨amns inte specifikt, vilket beror p˚a att m˚anga mindre tester har utf¨orts under projektets g˚ang med delvis d˚alig dokumentation. Fr˚agor som den f¨orsta har ˚a andra sidan alltid f˚att ett resultat. Den underm˚aliga dokumentationen kring dessa tester ifr˚agas¨atter varf¨or de ens tagits med i rapporten. Dock ¨ar resultaten s˚apass ¨overensst¨ammande med de andra testerna inklusive systemstudien vilket g¨or att de styrker slutsatser som tidigare dragits.
B.6.2 Resultat
Nedan diskuteras resultatdelen med avseende p˚a teori, h˚ardvara och anv¨andar- tester.
Teori
De olika teoridelarna kompletterar varandra. F¨or att testanv¨andaren ska uppfyl- la sista steget i sin SSM betyder det att man ¨aven m˚aste uppfylla de fem funda- mentala egenskaperna f¨or medvetande. Det betyder till exempel att anv¨andaren i fr˚aga inte ska kunna ifr˚agas¨atta att den existerar (vilket borde kunna ˚astad- kommas med att anv¨andaren f˚ar se sin egen kropp i exempelvis en spegel). Oavsett vilken kamera som anv¨ands eller om vissa r¨orelser ¨ar om¨ojliga note- ras det att anv¨andaren direkt ¨ar tvingad att titta genom VR-headsetet. Det p˚averkar den tvingade uppm¨arksamhetstilldelningen. N¨ar anv¨andaren har ka- librerat systemet ser den endast kameran fr˚an robotens perspektiv. Det noteras att anv¨andaren inte kan anv¨anda h¨orlurar f¨or att h¨ora n˚agot fr˚an roboten. Det ¨
ar d˚a m¨ojligt att distrahera anv¨andarens upplevelse genom att vidr¨ora eller prata till anv¨andaren.
Redan vid systemstudien noteras det att valet av kameror har potentialen att distrahera anv¨andaren fr˚an att uppn˚a spatial n¨arvaro d˚a b˚ada kamerorna miss- lyckas p˚a ett antal punkter. I nul¨aget kan inte roboten replikera alla m¨ojliga r¨orelser hos en m¨anniska vilket redan h¨ar begr¨ansar anv¨andaren i frihetsgrad (eng. degrees-of-freedom). D˚a Pepper inte har n˚agra ben (rullar ist¨allet p˚a hjul) kan inte specifika benr¨orelser replikeras. ¨Aven vissa armr¨orelser ¨ar sv˚ara att re- plikera d˚a systemet endast kan l¨asa av tre punkter hos anv¨andaren (huvud och tv˚a h¨ander).
H˚ardvara
Flera g˚anger ¨ar det kameran som inte uppn˚ar de krav som st¨alls av Abrash, M [34]. Framf¨orallt ¨ar det uppdateringsfrekvensen och synf¨altet som p˚averkar mest. En genomg˚aende kommentar under KVIT Conference var att det var sv˚art att f˚a en k¨ansla f¨or kroppens riktning, vilket troligen beror p˚a kamerans begr¨ansade synf¨alt. Kameran p˚averkar ocks˚a, med sin l˚aga uppdateringsfrekvens, indirekt kravet f¨or l˚ag latens. En b¨attre kamera hade allts˚a eliminerat m˚anga problem. Kameran begr¨ansar ocks˚a systemet i den bem¨arkelsen att kameran ¨ar sladdbun- den. Roboten kan d¨arav inte r¨ora sig hur l˚angt som helst. Tr˚adl¨osa alternativ diskuterades med slutsatsen att tr˚adl¨os ¨overf¨oring av video med l˚ag latens ¨ar sv˚art att uppn˚a rent tekniskt och de alternativ som finns har en v¨aldigt h¨og prislapp. Det alternativ som skulle gett b¨ast prestanda innefattar ett egendesig-
nat kretskort f¨or bildbehandling och ¨overf¨oring. Valet av kamera motiverades till att detta projekt kan ses som ett konceptbevis.
D˚a kameran i detta stadie av projektet ¨ar den enda del av systemet som skic- kar information till anv¨andaren b¨or det st¨allas h¨ogre krav p˚a prestandan hos kameran.
Med kamerans begr¨ansade egenskaper i kombination med det teorin s¨ager an- tas det att systemet till en viss del kommer att l˚ata anv¨andaren k¨anna spatial n¨arvaro. Dock antas det ocks˚a att detta stadium kommer att vara l¨att att av- bryta. Det b¨or ske n¨ar anv¨andaren inte f˚ar en respons f¨or en r¨orelse personen utf¨or, n¨ar n˚agon eller n˚agot p˚averkar roboten som inte p˚averkar anv¨andaren och tv¨artom.
Anv¨andartester
De resultat som genererades st¨amde v¨al ¨overens med det systemstudien ansla- git. Kameran (direkt och indirekt) ¨ar en stor p˚averkande faktor i upplevelsen. Det noterades att bland de h¨aftigare upplevelserna var att se sin kropp (robo- ten) i spegeln vilket troligen bidragit mycket till systemets m¨ojlighet att lura anv¨andaren.
D˚a anv¨andarna upplevde ˚aksjukek¨anslor efter testerna kan det diskuteras om det ¨ar en konsekvens av anv¨andarens ovana till VR i allm¨anhet eller om v˚art system ¨ar en bidragande faktor. Troligen bidrar v˚art system m¨arkbart d˚a det redan har konstaterats att kameran medf¨or en f¨ordr¨ojning. Dessa ˚aksjukek¨anslor kan direkt kopplas till en destruktiv p˚averkan av testpersonens SSM.
B.7
Slutsatser
Potentialen i det system som projektgruppen har producerat ¨ar stor. Det ¨ar ett telepresencesystem utan dess like. Anv¨andaren kan bokstavligt talat ta formen som en robot och p˚a distans utf¨ora enklare interaktion med omv¨arlden. I de flesta fallen upplever anv¨andaren viss spatial n¨arvaro. Det ¨ar olika fr˚an person till person. Vissa l¨agger st¨orre vikt p˚a det som inte fungerar (exempelvis kamerasynf¨altet) medans andra l¨agger stor vikt p˚a det som faktiskt fungerar (exempelvis huvudr¨orelser) vilket g¨or att olika anv¨andare f˚ar olika uppfattning om systemet. Det f¨oruts¨atts ocks˚a att anv¨andaren begr¨ansar sig till ett visst antal r¨orelser samt inte g¨or dem f¨or snabbt.
I de fallen d˚a testpersonerna k¨anner att upplevelsen blir s¨amre eller f¨orsvinner helt och h˚allet beror det p˚a att anv¨andaren k¨anner distraktion. Det sker d˚a r¨orelser inte imiteras korrekt eller att den f¨ormedlade milj¨on visas med f¨or stor f¨ordr¨ojning. Det som h¨ander ¨ar att anv¨andarens SSM f¨orst¨ors och inte l¨angre k¨anner n˚agon spatial n¨arvaro.
Systemet ¨ar v¨alutvecklat och projektet ¨ar v¨al genomf¨ort med tanke p˚a den h˚ardvara som finns tillg¨angligt. Samtidigt finns det v¨aldigt stor utvecklingspo- tential. Det fr¨amsta inlevelsebrytande momentet ¨ar kameran. Hos kameran ¨ar
uppdateringsfrekvens och synf¨alt de tekniska punkter som skulle generera st¨orst skillnad om n˚agon v¨aljer att vidareutveckla systemet. En annan p˚averkande fak- tor ¨ar armr¨orelser som beh¨over utvecklas i latens och precision.
C
Olyckor med robotar av Ylva Lundeg˚ard
Denna del av rapporten ¨ar skriven av Ylva Lundeg˚ard som agerade dokument- ansvarig under projektet.
C.1
Inledning
Robotar har funnits p˚a marknaden under en relativt kort period vilket resulterar i att risken f¨or olyckor ¨ar h¨og. Det f¨or att utvecklingen har g˚att fort och de ¨ar d¨armed inte s¨arskilt bepr¨ovade. Olyckor kan resultera i ekonomiska f¨orluster, materiell skada, m¨ansklig skada och kan till och med leda till d¨odsfall. Att som utvecklare s¨akerhetsst¨alla att roboten ¨ar utan buggar och inte kan missbrukas ¨
ar n¨astintill om¨ojligt. Den h¨ar rapporten utforskar ¨amnet och f¨ors¨oker svara p˚a fr˚agan om vem som ¨ar ansvarig n¨ar en olycka sker. Den unders¨oker ¨aven hur mycket ansvar utvecklaren k¨anner f¨or sin robot.
C.1.1 Syfte
Syftet med rapporten ¨ar att diskutera vem som b¨or och ska ta ansvaret n¨ar det sker en olycka med en robot.
C.1.2 Fr˚agest¨allning
Den h¨ar rapporten ska f¨ordjupa sig i f¨oljande fr˚agor som r¨or robotar:
1. Vem har det juridiska ansvaret vid olyckor?
2. Hur mycket ansvar k¨anner utvecklaren vid olyckor?
C.2
Bakgrund
Den h¨ar rapporten ¨ar en del av en kandidatrapport. Kandidatarbetet handlar om att koppla samman en robot med ett VR-headset med tillh¨orande hand- kontroller. Detta f¨or att kunna fj¨arrstyra roboten samtidigt som man ser det roboten ser i sitt VR-headset. Den slutgiltiga produkten anv¨ands f¨or forskning.
C.3
Teori
I det h¨ar avsnittet f¨orklaras teori som beh¨ovs f¨or att f¨orst˚a resultatet och dis- kussionen i senare avsnitt.