米海鹏:自然交互与可触媒体

面向未来的设计教育与实践

人工智能与新一代的用户体验


自然用户体验应注重物理形式的呈现与表达。可触媒体、机器人等是未来自然交互的重要组成部分。物理交互设计应关注材质、形态、结构、运动等物理属性的运用与表现。[1]——米海鹏


米海鹏,博士,现任清华大学美术学院信息艺术设计系副教授,博士生导师,X工作室导师,国际合作与交流办主任;清华大学-阿里巴巴自然交互体验联合实验室、清华大学未来实验室联合负责人;美国计算机学会 (ACM) 会员,世界华人华侨人机交互协会 (ICACHI) 秘书,中国计算机学会 (CCF) 会员,人机交互专业委员会委员,国家艺术基金新媒体艺术组评审专家。


米海鹏老师2005年毕业于清华大学物理专业,获理学学士学位,2008年毕业于清华大学电子科学与技术专业,获工学硕士学位,2011年毕业于东京大学电气工程与信息系统专业,获工学博士(电子信息系统)学位;曾任日本科学技术振兴机构研究员、研究推进委员,以及东京大学情报学环助理教授等职;


米海鹏老师具有科学技术与艺术的双重教育背景,致力于探索科学与艺术的碰撞与 交叉。他的博士论文荣获日本情报处理学会 (IPSJ) 优秀博士论文奖。他的研究方向包括自然用户界面、可触媒体、交互设计、机器人交互等等。在教学方面,他主持讲授《交互技术 (1) 》及《互动媒体设计》两门课程。并主持 开发了面向本科生教学的物理交互实验课程的教学平台及实验教具。在科研方面, 他目前作为负责人承担一项国家 863 项目的子课题,并主持国家自然科学青年基金 以及清华大学自主创新青年基金的研究项目,此外还参与了多项设计和科研项目。 近年来,他在国际期刊和会议中发表学术论文二十余篇,取得专利 5 项。


Robo-

Table

应用小机器人的桌面交互平台

RoboTable是一个混合现实(MR)桌面游戏平台。该平台支持用户在MR环境中,与移动机器人和虚拟组件进行直观的交互。用户可借助灵活的软件工具包和专门开发的小机器人,实现与移动机器人的多种交互模式。 原型应用程序通过此平台,发展为两个不同的应用程序域:RoboPong检查RoboTable系统在游戏应用程序中的效率,而ExploreRobot探索了使用机器人和直观交互来增强学习的可能性。[2]


在触控桌面上,两个可爱的小机器人和用户一起游戏。在Pong游戏中,机器人扮演玩家的对手,将虚拟的“小球”击打到对方的门中去。在“ExploreRobot”中,通过给机器人增添虚拟的传感器,可以实现简单的走迷宫功能。[3]


Pebbles

智能室内机器人导航接口

机器人可用于家庭和办公环境中的各种场景。例如,机器人可以在特定时间行来到预定位置以收集环境数据。机器人还可以根据用户的要求向同事提供物品,例如一杯咖啡。如果机器人可以根据需求将电风扇移近某一个人,则可以更好的发挥风扇的作用。然而,机器人很难知道如何到达未知环境中的特定目标位置。同时,对于用户来说,更倾向于使用自然表达的方式来指定目标位置(例如位置名称)。在本研究中,我们提出了一种方法,支持非专家终端用户向机器人提供导航信息并自然的指定位置。[4]


Pebbles是一个机器人室内导航工具,帮助非专家用户为移动机器人设计特定导航路线。 用户将Pebbles(小的移动标记)沿着预期的路径放置在地板上,机器人从这些Pebbles接收拓扑信息,并通过跟踪红外信号移动到指定位置执行特定的任务。 在安装过程中,用户可以从LED指示灯和语音提示中获得有效反馈,以便即时了解导航路线是否按预期进行了适当配置。 使用该工具,新手用户可以轻松地为各种室内任务定制移动机器人。[5]


JECCO

仿生触手机器人

JECCO的创作灵感来自于一个想象中的艺术品系列。该机器人有五个机器触手和一个新颖的“类生物”的交互机制。 JECCO响应用户对它作出的手势并给用户一种“生物感”。 JECCO机器人的触手表达展现出一种独特的互动风格,给用户带来印象深刻的体验。[6]


部分学术活动

国际期刊IJDCI(Int. J. of Design Creativity & Innovation), 审稿人

国际期刊 JIP(J. Information Processing), 审稿人

国际学会 UIST 2013, 审稿人

国际学会 CHI 2014,审稿人

国际学会 ICID 2013,程序委员会委员

国际学会 ASIAGRAPH 2013, 大会秘书

美国计算机协会会员

日本信息处理学会会员[7]

部分学术论文

Ishii, K., Mi, H., Ma, L., Laokulrat, N., Inami, M., Igarashi, T.:Pebbles: Tangible Devices for Designing Robot Navigation Routes. Computer Software, Vol. 30, No.3.


Fujita, T., Mi, H., Sugimoto, M.: A Novel Technique for Robot Programming on Tabletop Environments, Journal of Information Processing Society of Japan, Vol. 53, No. 3.


Mi, H., Krzywinski, A., Fujita, T., Sugimoto, M: RoboTable: An Infrastructure for Intuitive Interaction with Mobile Robots in a Mixed Reality Environment, Journal of Advances in Human-Computer Interaction, Volume 2012, ID 301608, 10 pages, 2012.


Mi, H., Kawaguchi, Y.: JECCO: A Creature-Like Tentacle Robot. In Proceedings of ACE 2012, Kathmandu, Nepal, November 2012.


Mi, H., Ishii, K., Ma, L., Laokulrat, N., Inami, M., Igarashi, T.: Pebbles: An Interactive Configuration Tool for Indoor Robot Navigation, UIST 2012, Demonstration, Cambridge, MA, USA, October, 2012.


Mi, H., Sugimoto, M.: Creating a Tabletop Learning Environment Using Physical Robots, ICCE 2012, Workshop on Tabletops for Learning? Opportunities and Challenges, Singapore, 2012.


Mi, H., Sugimoto, M.: Design, Implementations and Applications of Bidirectional Tangible Interfaces in a Tabletop Computing Platform, UbiComp 2011, Workshop on the Role of Design in UbiComp Research and Practice, Beijing, China, September 2011.


Sugimoto, M., Fujita, T., Mi, H., Krzywinski, A.: RoboTable2: A Novel Programming Environment using Physical Robots on a Tabletop Platform, In Proceedings of ACE 2011, Lisbon, Portugal, November 2011.


Mi, H., Sugimoto, M.: HATs: Interact using Height-Adjustable Tangibles in Tabletop Interfaces, In Proceedings of ACM ITS 2011, Kobe, Japan, November, 2011.


Krzywinski, A., Mi, H., Chen, W., Sugimoto, M.: RoboTable: A Tabletop Framework for Tangible Interaction with Robots in a Mixed Reality, In Proceedings of ACM ACE 2009, Athens, Greece, pp. 107-114.[8]


展览和展示

2012 《JECCO》DCEXPO2012,日本科学未来馆。

2012 《JECCO》ACE2012, 尼泊尔加德满都。

2012 《Pebbles》UIST2012, 美国波士顿。[9]


获奖

2007 ADI UDC全国大学生创新设计大赛特等奖

2008 日本文部科学省奖学金

2011 日本信息处理学会优秀博士论文奖

2012 日本经济产业省创新技术奖[10]



清华大学未来实验室

清华大学未来实验室成立于2017年,是一项跨学科的倡议,鼓励具有不同学术背景的研究人员进行合作,开展创造性研究工作,以发现未来人类日常生活中存在的问题和可能性。 未来实验室的研究方向包括自然人机界面,智能家居和先进制造。


清华大学-阿里巴巴自然交互体验联合实验室

清华大学-阿里巴巴自然交互体验联合实验室成立于2017年,得到了清华大学和阿里巴巴达摩学院的支持。 联合实验室旨在探索下一代自然人机界面。 目前,联合实验室主要关注三个主要研究方向:智能空间中的情感计算,气味界面和人机交互。



翻译/撰稿:王琰迪

关键文本参考米海鹏老师的学术论文,部分文本来自清华大学官方网站以及米海鹏老师的个人网站。

注释:

[1]参见米海鹏个人网站

http://haipengmi.cn/

[2]Haipeng Mi, Aleksander Krzywinski, Tomoki Fujita, and Masanori Sugimoto:RoboTable: An Infrastructure for Intuitive Interaction with Mobile Robots in a Mixed Reality Environment, Journal of Advances in Human-Computer Interaction, Volume 2012, ID 301608, 10 pages, 2012.

[3]参见米海鹏个人网站

http://haipengmi.cn/project/

[4][5]Kentaro Ishii, Haipeng Mi, Lei Ma, Natsuda Laokulrat, Masahiko Inami and Takeo Igarashi:Pebbles: User-Configurable Device Networkfor Robot Navigation,Springer Berlin Heidelberg , 2013.

[6]M Shidujaman, H Mi:“RoboQuin”: A Mannequin Robot with Natural Humanoid Movements,Robot & Human Interactive Communication , 2018.

[7][8][9][10]参见清华大学官方网站

http://www.tsinghua.edu.cn/publish/ad/5555/2013/20131010153519997392847/20131010153519997392847_.html