블록 코딩 인터페이스 기반의 인간-로봇 티칭펜던트 UX 디자인 및 평가
Development and Validation of Block Coding Based Human-Robot Teaching Pendant UX
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초록
연구배경: 본 연구는 기존 로봇 공정 제어 및 프로그래밍 사용성을 분석하고, 현 로봇 제품을 제어하는 인터페이스의 이론적, 사용자 실험적 분석을 수행하여 사용자의 니즈와의 불일치하는 요소를 발굴하고 이를 개선한 사용자 중심적인 새로운 협업 로봇의 UX 디자인 도출을 목표로 하였다. 연구방법: 이를 위해 기존 협업 로봇 UX의 평가 분석 및 인터페이스 사용 과정에서 도출되는 인지적 문제점을 사용자 숙련도별로 해석하는 전략의 차이를 이론적 분석 및 관련자 인터뷰를 통해 도출하였다. 숙련도별 정보 해석 차이는 복합적 정보를 청킹하는 메타 정보 구조화에 있으므로, 복합적 정보의 의미 해석을 지원하고 단기기억 부담을 줄이는 블록코딩 방식의 인터페이스와 PUI를 제안하였다. 연구결과: 제안된 신규 UI는 초보 사용자를 위해 터치 기반 인터랙션에 단위 동작들을 아이콘화 하고 드래그 방식의 코딩이 가능하도록 하였다. 또, 고급 사용자의 니즈 또한 반영하여 프로그래밍은 블록 코딩 외 일반 코딩 입력 전환이 유연한 UX를 도출하였고, 사용자 입력에 관한 로봇 피드백이 로봇 본체에서도 확인이 가능한 UI를 제공하여 사용자 중심적인 협업 로봇 UX 디자인을 제안하였다. 결론: 이후 사용자 테스트 검증 과정을 통해 로봇 분야 유경험자를 전문성 수준에 따라 12인으로 모집하여 기존 로봇 UX의 선호 요소 및 전문성에 따른 정성/정량 평가를 수행하였으며, 기존 프로그래밍 중심 UI 대비 사용 용이성이 우수함을 확인하였다.
Abstract
Background: The research aims to deliver the block coding based touch UX design for both of novice and expert robot users of collaborative robot in divergent industry. Methods: The level of user’s knowledge on robots, the knowledge about the factory and manufacturing analysis were conducted along with the analysis of UX of major collaborative robots currently in use in market. Result: The analysis result was conveyed into the new design of collaborative robot control. 12 robot experts and experienced users were analyzed in FBI and problem listing session to clarify the difference in their mental models, preferences, and the cognitive difficulties of current robot UX. The difference of users’ robot experience showed the different preferences on robot UX. Knowledge on Robot UX and manufacturing system were not coupled and the result showed that the robot UX should provide different types of contents and UI to satisfy the large spectrum of users’ expertise. Conclusion: The suggested new UX provides flexible pivot UI optimized different level users. The interaction surface has been widen from teaching pendant only to robot main body as well for quick perception and intuitive diagnosis. The drag & drop block coding programming screen is newly suggested for novices as well as the text based programming environment for expert users.
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