Social Robotics for Disabled Students: An Empirical Investigation of Embodiment, Roles and Interaction

Resumo Técnico: Robótica Social para Estudantes com Deficiência

Definição do Problema
Estudantes com deficiência no ensino superior (ES) enfrentam barreções institucionais e sociais significativas ao acessar suporte, incluindo procedimentos demorados, informações insuficientes e altas demandas socioemocionais. Os mecanismos de suporte existentes frequentemente falham em atender às necessidades desses estudantes, com quase metade evitando levantar questões devido à complexidade procedimental e 45% carecendo de informações suficientes sobre os ajustes disponíveis. Embora os robôs sociais tenham mostrado potencial em engajamento e assistência, existe uma lacuna crítica na compreensão de como essas tecnologias se alinham com as experiências vividas por estudantes com deficiência. Especificamente, permanece incerto como diferentes corporeidades de robôs (física vs. desincorporada) e papéis de interação (informativo vs. emocional) afetam as percepções de compreensão, demandas de energia social, clareza da informação, dificuldade da tarefa e privacidade. Além disso, pesquisas anteriores frequentemente baseiam-se em modelos médicos de deficiência ou focam em populações neurotípicas, falhando em abordar a natureza heterogênea da deficiência na interação humano-robô (HRI).

Metodologia
O estudo empregou um design experimental intra-sujeitos com 31 estudantes com deficiência da Universidade de Cambridge. Os participantes participaram de uma sessão de 60 minutos envolvendo seis condições derivadas de um design fatorial 3x2:

• Papéis: Dois papéis de interação foram testados:
  1. Sinalização (Signposting): Um guia informado fornecendo orientação acionável e direcionamento de recursos (ex: encontrar políticas de gravação de aulas).
  2. Ouvinte (Sounding Board): Um parceiro de conversação que facilita a autorreflexão e a resolução de problemas por meio de questionamento guiado, sem fornecer soluções diretas.
• Corporeidades: Cada papel foi entregue através de três modos:
  1. Robô Físico: Um robô humanoide (Pepper) utilizando uma arquitetura de diálogo híbrida (fluxos pré-roteirizados + respostas da API GPT-4) com gestos expressivos e voz.
  2. Agente Desincorporado: Um agente apenas de voz (Amazon Echo Dot) executando a mesma lógica de diálogo e síntese de voz do robô, mas carecendo de presença física.
  3. Controle: Uma interface padrão de laptop/navegador web (para sinalização) ou um formulário de autorreferência fictício (para o ouvinte) representando o status quo.

Coleta e Análise de Dados
Os dados foram coletados através de:

• Questionários de Nível de Tarefa: Escalas Likert de 5 itens customizadas, administradas após cada tarefa, mapeando cinco questões de pesquisa (RQs) sobre compreensão, energia social, acesso à informação, dificuldade da tarefa e privacidade.
• Questionários Pré/Pós: Itens padronizados avaliando atitudes em relação a robôs sociais para suporte à deficiência.
• Escalas Padronizadas Pós-estudo: A Escala de Avaliação de Interação Humano-Robô (H-REIS) medindo sociabilidade, agência, animacidade e incômodo; e a Escala de Atitudes Negativas em relação a Robôs (NARS).
• Entrevistas Semiestruturadas: Realizadas pós-interação para reunir insights qualitativos.

A análise quantitativa utilizou modelos lineares de efeitos mistos (considerando o tipo de deficiência como efeito fixo e o participante como efeito aleatório) e testes não paramétricos (Wilcoxon signed-rank) devido à distribuição não normal dos dados. Os dados qualitativos passaram por uma análise temática reflexiva iterativa.

Principais Resultados

• Compreensão Percebida (RQ1): O robô físico foi percebido como significativamente mais compreensivo do que o agente desincorporado em ambos os papéis. No entanto, esse efeito foi moderado pelo tipo de deficiência; a vantagem foi menor para participantes com Autismo, dificuldades de mobilidade e outras condições crônicas de longo prazo.
• Demandas de Energia Social (RQ2):
  • Na tarefa de sinalização, a condição de controle (laptop) exigiu significativamente menos energia social do que tanto o robô quanto o agente. O robô exigiu mais energia do que o controle.
  • Na tarefa de ouvinte, não foram encontradas diferenças significativas de energia social entre o robô, o agente e o controle.
  • O tipo de deficiência moderou esses efeitos; por exemplo, a vantagem de energia do controle sobre o agente foi menor para participantes com Autismo.
• Acesso e Clareza da Informação (RQ3): Não foram encontradas diferenças significativas entre o rob em, o agente e o controle em relação à utilidade ou clareza da informação.
• Dificuldade da Tarefa (RQ4): Na tarefa de ouvinte, o agente desincorporado foi classificado como mais difícil do que o controle. Na tarefa de sinalização, não foram encontradas diferenças significativas entre as condições.
• Preocupações com Privacidade (RQ5): Na tarefa de sinalização, o controle foi percebido como mais privado do que o agente desincorporado, enquanto o robô não diferiu significativamente do controle. Na tarefa de ouvinte, as percepções de privacidade foram comparáveis em todas as condições.
• Corporeidade e Percepção (H-REIS): O robô físico foi classificado significativamente mais alto em sociabilidade e animacidade do que o agente desincorporado. Por outro lado, o robô foi percebido como mais incômodo do que o agente no geral, embora isso tenha variado por grupo de deficiência (ex: participantes com dificuldades de mobilidade acharam o agente mais incômodo do que o robô, enquanto aqueles com SpLD e Autismo acharam o robô mais incômodo).
• Mudanças Atitudinais: Pós-interação, os participantes relataram significativamente maior apreensão e menor utilidade percebida de robôs sociais em comparação com as pontuações pré-interação.

Principais Contribuições e Significância
O artigo afirma ser o primeiro corpo sustentado de trabalho investigando como a forma incorporada de um robô é percebida e com a qual se interage especificamente por estudantes com deficiência no ES. Suas principais contribuições incluem:

1. Evidência Empírica sobre Corporeidade: Demonstra que, embora a corporeidade física melhore as percepções de compreensão, sociabilidade e animacidade, ela não melhora universalmente o desempenho da tarefa ou reduz as demandas de energia social. Em alguns casos (ex: busca de informação rotineira), um robô físico pode impor custos de energia social mais altos do que uma interface web padrão.
2. Diferenciação de Papel: O estudo destaca que o impacto da corporeidade é dependente da tarefa. A corporeidade oferece benefícios relacionais em contextos de suporte emocional, mas pode não oferecer vantagens funcionais para a simples recuperação de informações.
3. Heterogeneidade da Deficiência: Os achados ressaltam que a deficiência não é um monólito; diferentes tipos de deficiência (ex: Autismo vs. Dificuldades de Mobilidade) interagem de forma distinta com a corporeidade do robô, particularmente em relação às percepções de incômodo e energia social.
4. Implicações Éticas e Práticas: O estudo identifica que a interação direta com robôs pode aumentar a apreensão e diminuir a utilidade percebida, sugerindo a necessidade de uma gestão cuidadosa das expectativas. Argumenta que, para os robôs serem eficazes, devem ser integrados em infraestruturas institucionais com proteções de privacidade robustas e projetados para minimizar ônus sociais desnecessários.

Conclusão
O estudo conclui que os robôs sociais têm o potencial de mitigar barreiras de acessibilidade ao fornecer uma presença não julgadora e compreensiva, particularmente para tarefas relacionais. No entanto, eles ainda não superam os métodos autoguiados para acesso à informação e conclusão de tarefas. Os autores enfatizam que o desenvolvimento futuro deve ser fundamentado nas experiências vividas de diversos estudantes com deficiência, indo além de uma abordagem de "tamanho único" para abordar a complexa interação entre corporeidade, tipo de tarefa e perfis individuais de deficiência.