From Services to Offices: Investigating the Integration of Service Robots into Our Lives

Technologies based on Artificial Intelligence (AI), such as service robots, are increasingly penetrating multiple areas of our lives: From services to office areas, they are integrated in a variety of functions and forms. In the service area, service robots are an important interface to customers and work alongside human employees. In offices, robots provide assistant services to their human colleagues. These developments call for guidance on how to effectively integrate service robots for successful human-robot interaction in these contexts. This dissertation aims to provide nuanced insights into service robot implementation, depending on the level and perspective of interaction. It thus sheds light on individual and team-level interactions between humans and robots, covering the external, i.e., customer perspective, and internal employee perspective on these service robots. With this differentiation, this work advances knowledge and theoretical concepts for each area and also provides concrete managerial guidance. The dissertation contains three research studies dedicated to specific levels and perspectives of human-robot interaction. Additionally, service and office contexts are investigated. Research study 1 focusses on individual interactions between human and robotic employees from an external customer perspective in a frontline service environment. Relying on social identity theory and the black sheep effect, study 1 shows that customers upgrade norm-compliant behaviors by human employees more than similar behaviors by service robots. Additionally, they downgrade norm-violating service behaviors more when interacting with a human service employee compared to a service robot. This effect also occurs in service failures with greater anger and frustration towards human service employees. As an important mechanism to the black sheep effect, this work shows that customers assign human service employees to a social ingroup, while service robots represent the social outgroup. This study gives theory-based guidance for the deployment of service robots in customer-service situations and effective division of labor with human service employees. Research study 2 addresses service robot implementation into an office context from an internal employee perspective. Again, individual interactions are the focus of the study. Based on a typology approach, distinct robot user types are established through interviews. These types and related patterns are then investigated in an online study providing insights on performance-related and social relations for each type. By utilizing these types, firms can tailor service robot implementation to their employees’ needs with targeted but economical strategies. Going beyond individual level interactions with service robots, research study 3 sheds light on an emerging phenomenon in services and office contexts, human-robot teams (HRTs.). In these teams, robotic and human capabilities can be combined to achieve organizational goals. The study combines the internal employee perspective and the external customer perspective and examines both response types to service robots in teams with an empirics-first mixed-methods approach. A first online study establishes important effects of robot design and acceptance. Specifically, android robotic team assistants are preferred over humanoid ones by employees. Relying on the expectation-disconfirmation paradigm and robot role theory, the study shows that the acceptance of the service robot is highest with high robot role expectations and corresponding high levels of experiences. A longitudinal pre-study shows that proactively behaving service robots are not well received. Finally, longitudinal team performance patterns reveal a smaller drop in performance for later team performance stages for HRTs than for a human-only team. Customers further rate the HRTs’ project outcomes higher. Notably, this study creates a comprehensive picture of HRTs and goes beyond single touch-points by providing a longitudinal perspective to these teams of the future. In summary, this work advances scientific research on human-robot interaction by shedding light on different levels of interaction and by covering multiple perspectives and areas. Besides providing new insights for each area, this dissertation transfers and extends important theories, approaches and models to robotics research with a variety of methods and instruments to create a holistic understanding. The goal is to pave the way for a successful introduction of service robots into our lives.

Auf künstlicher Intelligenz basierende Technologien, wie z. B. Serviceroboter, dringen zunehmend in verschiedene Bereiche unseres Lebens ein: Von Dienstleistungen bis hin zu Bürobereichen werden sie in unterschiedlichen Funktionen und Formen integriert. Im Servicebereich sind Serviceroboter eine wichtige Schnittstelle zu Kunden und arbeiten an der Seite menschlicher Mitarbeiter. In Büros unterstützen Roboter ihre menschlichen Kollegen bei unterschiedlichen Tätigkeiten. Diese Entwicklungen erfordern eine Anleitung zur effektiven Integration von Servicerobotern für eine erfolgreiche Mensch-Roboter-Interaktion in diesen Kontexten. Diese Dissertation zielt darauf ab, differenzierte Einblicke in die Implementierung von Servicerobotern zu geben, abhängig von der Ebene und der Perspektive der Interaktion. Sie beleuchtet in diesem Zusammenhang die Interaktionen zwischen Menschen und Robotern auf individueller und auf Teamebene und deckt dabei die externe Kundenperspektive und die interne Mitarbeiterperspektive auf diese Service-Roboter ab. Mit dieser Differenzierung treibt diese Arbeit das Wissen und die theoretischen Konzepte für diese Bereiche voran und bietet auch konkrete Anleitungen für das Management. Die Dissertation enthält drei Forschungsstudien, die sich mit spezifischen Ebenen und Perspektiven der Mensch-Roboter-Interaktion beschäftigen. Es werden Dienstleistungs- und Bürokontexte untersucht. Forschungsstudie 1 konzentriert sich auf individuelle Interaktionen zwischen menschlichen und robotischen Mitarbeitern aus einer externen Kundenperspektive in einer Frontline-Service-Umgebung. Basierend auf der Social Identity Theory und dem Black Sheep Effekt zeigt Studie 1, dass Kunden normkonformes Verhalten von menschlichen Mitarbeitern stärker aufwerten als ähnliches Verhalten von Servicerobotern. Außerdem werten sie normverletzendes Serviceverhalten stärker ab, wenn sie mit einem menschlichen Servicemitarbeiter interagieren, als mit einem Serviceroboter. Dieser Effekt tritt auch bei Servicefehlern mit größerer Wut und Frustration gegenüber menschlichen Servicemitarbeitern auf. Als wichtigen Mechanismus für den Black Sheep Effect wird gezeigt, dass Kunden menschliche Servicemitarbeiter einer sozialen Ingroup zuordnen, während Serviceroboter die soziale Outgroup darstellen. Diese Studie gibt eine theoriebasierte Anleitung für den Einsatz von Servicerobotern in Kundenservicesituationen und eine effektive Arbeitsteilung mit menschlichen Servicemitarbeitern. Forschungsstudie 2 befasst sich mit der Implementierung von Servicerobotern in einem Bürokontext aus der Perspektive der internen Mitarbeiter. Auch hier stehen die individuellen Interaktionen im Mittelpunkt der Studie. Auf der Grundlage eines typologischen Ansatzes werden anhand von Interviews verschiedene Typen von Roboternutzern ermittelt. Diese Typen und die damit verbundenen Muster werden dann in einer Online-Studie untersucht, die Erkenntnisse über leistungsbezogene und soziale Beziehungen für jeden Typ liefert. Anhand dieser Typen können Unternehmen den Einsatz von Servicerobotern mit gezielten, aber kostengünstigen Strategien an die Bedürfnisse ihrer Mitarbeiter anpassen. Die Forschungsstudie 3 geht über die Interaktion von Einzelpersonen mit Servicerobotern hinaus und beleuchtet ein neu auftretendes Phänomen im Dienstleistungs- und Bürokontext: Mensch-Roboter-Teams (HRTs). In diesen Teams können robotische und menschliche Fähigkeiten kombiniert werden, um organisationale Ziele zu erreichen. Die Studie kombiniert die interne Mitarbeiterperspektive und die externe Kundenperspektive und untersucht beide Reaktionstypen auf Serviceroboter in Teams mit einem Empirics-First Mixed-Methods-Ansatz. In einer ersten Online-Studie werden wichtige Effekte von Roboterdesign und -akzeptanz festgestellt. Insbesondere werden androide Roboter als Teamassistenten von den Mitarbeitern gegenüber humanoiden bevorzugt. Basierend auf dem Expectation-Disconfirmation Paradigm und der Robot Role Theory zeigt die Studie, dass die Akzeptanz des Serviceroboters bei hohen Roboterrollenerwartungen und entsprechend hohen Erfahrungswerten am höchsten ist. Eine longitudinale Vorstudie zeigt, dass proaktiv agierende Serviceroboter nicht gut angenommen werden. Schließlich zeigen die Längsschnittmuster der Teamleistung einen geringeren Leistungsabfall für spätere Teamleistungsstufen für HRTs als für ein reines Menschenteam. Außerdem schätzen die Kunden die Projektergebnisse der HRTs besser ein. Diese Studie zeichnet ein umfassendes Bild von HRTs und geht über einzelne Berührungspunkte hinaus, indem sie eine Längsschnittperspektive für diese Teams der Zukunft bietet. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass diese Arbeit die wissenschaftliche Forschung zur Mensch-Roboter-Interaktion voranbringt, indem sie verschiedene Ebenen der Interaktion beleuchtet und mehrere Perspektiven und Bereiche abdeckt. Neben neuen Erkenntnissen für die einzelnen Bereiche überträgt und erweitert diese Dissertation wichtige Theorien, Ansätze und Modelle auf die Robotikforschung mit einer Vielzahl von Methoden und Instrumenten, um ein ganzheitliches Verständnis zu schaffen. Das Ziel ist es, den Weg für eine erfolgreiche Einführung von Servicerobotern in unser Leben zu ebnen.