在当今快节奏的工作环境中，员工每周大部分时间都在办公室度过，忙于办公桌前的工作、参加各类会议以及与同事互动。
为了提升员工的工作幸福感，许多公司都推出了诸如健身房会员资格、团队活动等多样化福利措施。然而，这些福利虽然实用，却往往存在获取不便、耗时、需要员工主动调整工作，在工作之余投入更多时间等问题。
在此背景下，办公室助理机器人（OAR）逐渐展现出其巨大潜力。
▍开发OfficeMate，革新办公室助理机器人系统
OAR能够在公司提供现场服务，有效减轻员工的工作压力，并提升整体幸福感。作为对话伙伴，它们不仅能提供鼓励、笑话和帮助，还能营造协作的工作氛围。通过促进积极的社交互动，这些机器人有助于培养同理心和亲社会行为，从而加强办公室人际关系。
此外，OAR在健康促进方面也发挥着重要作用。它们可以提供营养小吃和水，鼓励员工养成健康习惯；传达缺乏身体活动可能带来的健康风险；甚至主持正念练习，帮助员工放松身心。除了社交和健康功能，OAR还能支持日常任务，接管如引导客户到会议室、跟踪会议等耗时且易打断工作流程的重复性工作，使员工能够更专注于其核心工作领域，充分发挥专业能力。
尽管办公室助理机器人具有诸多优势，但在开发适合办公环境的自适应、智能和整体系统仍面临诸多挑战。如何确保机器人能够高效、准确地完成各项任务，同时与员工和谐共处，是当前需要深入思考和解决的问题。
针对以上挑战，来自墨尔本大学的研究团队近日开发了一种名为 OfficeMate 的功能性办公室助理机器人（OAR）系统，旨在探索并实践既高效又符合社会接受度的OAR设计要素。
为了全面评估系统的实际效果，研究团队在真实的办公环境中对OfficeMate进行了试点用户测试。通过这一过程，团队深入了解了人们对于办公室中OAR存在的看法。这些宝贵的反馈和意见，为进一步优化OAR系统，推动其在未来办公空间的广泛应用提供了重要的方向和指导。
▍提供多样化服务？OfficeMate系统的构成与功能解析
据悉，OfficeMate是一款依托TIAGo移动机器人平台打造的智能办公助手。其系统架构中深度融合ROS（机器人操作系统）库，以确保系统各组件之间的高效通信与协同工作。凭借这一基础，OfficeMate实现了自然对话、跟随他人、自定义手势和活动、自主导航以及执行办公任务等多种功能，为现代办公场景提供了更为智能和便捷的服务体验。
自然对话
作为办公助手机器人（OAR），与人类进行友好且富有同理心的社交互动极为关键。其中，自然语言对话是社交互动的重要组成部分。通过集成GPT-4大型语言模型，OfficeMate实现了与人类的自然口头交流。用户语音通过ReSpeaker USB麦克风阵列捕获，并转换为文本，随后系统根据预定义操作集的触发词数据库进行检查和响应。
此外，为增强互动的吸引力和沟通的有效性，研究团队还为OfficeMate设计了主动行为机制：当在设定时间段内未检测到触发词时，机器人会随机建议其功能子集。同时，研究团队也创建了基于浏览器的界面，通过安装在TIAGo头顶手机上的GIF显示，用户可以随时了解机器人是在听还是在说。
跟随他人
人机交互（HRI）领域的研究表明，能够跟随人的移动服务机器人可以促进更自然的交互，并提升用户的社会接受度。为了实现这一功能，研究团队使用YOLOv8检测目标人并估计其位置，然后应用直接跟随方法，使机器人保持目标人员在摄像机框架内水平居中，并与他们保持恒定距离。为了提高系统对模糊人员检测和嘈杂深度数据的鲁棒性，研究团队设定了相应的阈值。此外，团队还还融入了一种简单的反应式防撞算法，该算法利用机器人对局部环境的激光扫描数据，确保机器人在跟随过程中的安全性。
自定义手势和活动
言语手势在人类传达思想、促进对话中扮演着重要角色，并且在人机交互（HRI）环境中，被证实能有效吸引并维持听众的注意力，因此研究团队为OfficeMate设计了一个自定义手势库，包括欢迎、跟随我、参观等共同语言手势，以及零食交接、呼吸练习、压力球接球等基于活动的手势。这些手势可以根据交互场景和机器人设计进行定制和扩展，有助于吸引和保持用户的注意力。
自主导航
利用TIAGo机器人的内置地图、定位和路径规划功能，OfficeMate还实现了将访客导航到办公空间内所需位置的能力。用户可以通过自然语言指令启动导航功能，并可以通过屏幕界面记录位置关键字与当前机器人姿势的关联，以便后续查询和导航。
执行办公任务
作为办公助手机器人（OAR），OfficeMate还必须具备高效执行各类办公任务的能力，如发送电子邮件、安排会议和提供日历提醒等。研究团队利用Google API，并结合Python编程，开发了一个基于屏幕的图形用户界面（GUI）。这一界面让用户能够轻松在自己的日历中创建会议，并通过电子邮件邀请其他与会者参与。同时，OfficeMate还能根据用户的需求，在用户的日历中提供已安排会议的提醒服务，确保用户不会错过任何重要会议。
▍应用试点评估，OfficeMate实际场景测试与结果概述
为了探索OfficeMate机器人如何融入办公环境，以及其对员工福祉的潜在支持作用，同时识别任何可能的担忧领域和改进需求，研究团队在大学开放的办公空间对OfficeMate进行了试点用户测试。
研究团队总计招募了包括学生和教职员工在内的七名参与者进行实验测试。测试过程中，参与者首先被介绍到研究中并签署同意书，随后通过用户手册了解OfficeMate机器人的功能。在基本信息介绍后，参与者被鼓励与机器人进行全方位互动，包括自然对话、导航指导、正念和体育锻炼，以及零食和咖啡机协助等功能。最后，通过大约10分钟的半结构化访谈，研究团队收集了参与者对机器人体验的反馈。
测试结果显示，大多数参与者认为OfficeMate机器人对支持员工的身心健康具有积极作用。他们特别认可机器人的正念练习、提供零食、引导访客等能力，认为这些功能有助于减轻压力。同时，机器人作为健康提醒者的角色也得到了认可，无论是提醒锻炼还是休息。然而，有参与者强调机器人应在正确的时间启动健康练习，以避免分散注意力。
但同时也有一些参与者也表达了担忧。他们担心机器人的噪音可能扰乱办公室秩序，或者机器人的行为可能不符合办公室规范。此外，隐私问题和机器人健康支持的真实性也引发了部分参与者的质疑。还有参与者表示，过度依赖机器人可能会减少员工之间的直接沟通，影响人际关系。
在机器人系统的具体改进方面，参与者提出了一些建议。部分人发现机器人的动作难以预测，尤其是机器人手臂的动作，这引发了安全问题。同时，机器人的动作速度和对话功能的响应时间也受到了批评。此外，有参与者建议调整机器人的语调以更好地适应其健康角色。对于机器人的外观设计，参与者们则持有不同看法，有人倾向于宠物式设计，有人认为当前设计已具有很好的人性化程度。
▍关于改进方向与未来研究
基于测试结果，研究团队提出了两个具体的改进方向。首先，他们计划提高语音检测和生成模块的效率和稳定性，以改善人与机器人之间的交流，实现更流畅的口头互动。同时，他们考虑为机器人配备更自然、更自适应的语音，并调整机器人的高度，以方便与人类用户舒适地交流。
针对参与者对机器人快速运动的安全担忧，研究团队计划在未来的迭代中加强机器人行为的可解释性和安全性。他们将考虑使用富有表现力的机器人行为来指示运动和导航意图，如光信号、凝视、头部摇动或夹持器运动等。同时，他们也意识到不同用户对机器人行为的偏好可能存在差异，因此计划研究如何让机器人具有自适应行为，以满足不同用户的需求。此外，研究团队还强调了机器人遵守社会和办公空间规范的重要性。他们表示，机器人不应分散员工的注意力，应确定合适的时间来提出健康活动，并以自然的方式进行。同时，机器人应遵守社会规范，保持专注和平易近人，以避免引发隐私问题。
在机器人外观方面，研究团队计划研究不同的机器人形态和外观在提高机器人社会接受度方面的有效性。他们表示，将考虑类似人类的外观和面部表情等设计元素，以增强用户体验。
关于未来研究，研究团队指出，尽管机器人硬件以及控制和学习算法都在快速进步，但目前的机器人在复杂的操作和运动任务中仍然远远没有达到与人类相同的灵活性和多功能性水平。因此，要成功部署能够在真实办公环境中提供实际帮助的整体机器人系统仍然具有挑战性。他们将继续在机器人技术的许多子领域取得进一步进步，并将用户反馈纳入迭代方法中，以改进和完善OfficeMate机器人用于实际部署。
参考文章
https://arxiv.org/html/2501.05141v1
