As robotic arms become prevalent in industry it is crucial to improve levels of trust from human collaborators. Low levels of trust in human-robot interaction can reduce overall performance and prevent full robot utilization. We investigated the potential benefits of using emotional musical prosody to allow the robot to respond emotionally to the user's actions. We tested participants' responses to interacting with a virtual robot arm that acted as a decision agent, helping participants select the next number in a sequence. We compared results from three versions of the application in a between-group experiment, where the robot had different emotional reactions to the user's input depending on whether the user agreed with the robot and whether the user's choice was correct. In all versions, the robot reacted with emotional gestures. One version used prosody-based emotional audio phrases selected from our dataset of singer improvisations, the second version used audio consisting of a single pitch randomly assigned to each emotion, and the final version used no audio, only gestures. Our results showed no significant difference for the percentage of times users from each group agreed with the robot, and no difference between user's agreement with the robot after it made a mistake. However, participants also took a trust survey following the interaction, and we found that the reported trust ratings of the musical prosody group were significantly higher than both the single-pitch and no audio groups.

中文翻译：

---

用于增强机械臂通信中信任的情感音乐韵律

随着机器人手臂在工业中变得普遍，提高人类合作者的信任水平至关重要。对人机交互的信任度低会降低整体性能并阻碍机器人的充分利用。我们调查了使用情感音乐韵律让机器人对用户的行为做出情感反应的潜在好处。我们测试了参与者对与充当决策代理的虚拟机械臂交互的反应，帮助参与者选择序列中的下一个数字。我们在组间实验中比较了该应用程序的三个版本的结果，其中机器人对用户输入的不同情绪反应取决于用户是否同意机器人以及用户的选择是否正确。在所有版本中，机器人以情绪化的姿势做出反应。一个版本使用从我们的歌手即兴创作数据集中选择的基于韵律的情感音频短语，第二个版本使用由随机分配给每种情感的单个音高组成的音频，最终版本不使用音频，仅使用手势。我们的结果表明，每个组的用户同意机器人的百分比没有显着差异，并且用户在犯错误后同意机器人的比例也没有差异。然而，参与者也在互动后进行了信任调查，我们发现音乐韵律组的报告信任等级显着高于单音组和无音频组。第二个版本使用由随机分配给每种情绪的单个音高组成的音频，最终版本不使用音频，只使用手势。我们的结果表明，每个组的用户同意机器人的百分比没有显着差异，并且用户在犯错误后同意机器人的比例也没有差异。然而，参与者也在互动后进行了信任调查，我们发现音乐韵律组的报告信任等级显着高于单音组和无音频组。第二个版本使用由随机分配给每种情绪的单个音高组成的音频，最终版本不使用音频，只使用手势。我们的结果表明，每个组的用户同意机器人的百分比没有显着差异，并且用户在犯错误后同意机器人的比例也没有差异。然而，参与者也在互动后进行了信任调查，我们发现音乐韵律组的报告信任等级显着高于单音组和无音频组。机器人出错后与机器人达成一致。然而，参与者也在互动后进行了信任调查，我们发现音乐韵律组的报告信任等级显着高于单音组和无音频组。机器人出错后与机器人达成一致。然而，参与者也在互动后进行了信任调查，我们发现音乐韵律组的报告信任等级显着高于单音组和无音频组。