Designing and Evaluating Socially Assistive Robots: The Role of Language Choice in Dementia Care Scenarios

Abstract

Sprache spielt eine zentrale Rolle in der personenzentrierten Pflege und prägt Kommunikation, emotionalen Ausdruck, Erinnerungen und Identität. Während sozial assistive Roboter (SAR) das Potenzial zur Unterstützung von erinnerungsbasierten Aktivitäten in der Demenzpflege aufzeigen, sind die meisten Systeme einsprachig und lassen zweisprachige Nutzer außer Acht. Diese Arbeit untersuchte, wie die Sprachwahl in SAR-Interaktionen Engagement, emotionale Erfahrung und Nutzerwahrnehmung bei bilingualen älteren Menschen beeinflussen kann. Die Studie verfolgte einen explorativen, qualitativen Ansatz und konzentrierte sich auf türkisch-deutsch zweisprachige Erwachsene ab 50 Jahren. Es wurde ein verkörperter Gesprächsagent entwickelt, der auf einem Q.bo One-Roboter und einem großen Sprachmodell basierte, um Erinnerungsinteraktionen auf Deutsch und Türkisch zu ermöglichen. Es wurde eine qualitative Nutzerstudie durchgeführt, in der vier Teilnehmer über eine Woche hinweg an robotergeleiteten Erinnerungssitzungen teilnahmen, wobei pro Sprachbedingung drei Tage vorgesehen waren. Die Ergebnisse wurden zusätzlich durch Experteninterviews ergänzt. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Sprache die Form des Engagements beeinflusst: Interaktionen auf Deutsch waren tendenziell strukturierter und neutraler, während Türkisch einigen Teilnehmern emotional intensivere und persönlichere Erzählungen ermöglichte. Diese Muster waren nicht einheitlich, was die Rolle von Identität, kulturellen Assoziationen und persönlicher Erfahrung unterstreicht. Die Teilnehmer berichteten zudem, dass sie sich je nach Sprachbedingung „anders fühlten“, was darauf hindeutet, dass die Sprachwahl den Ausdruck der Identität und das Wohlbefinden beeinflussen kann. Während der Roboter bei der Unterstützung der Erinnerungsarbeit durchweg als warmherzig und nicht wertend wahrgenommen wurde, veränderte sich seine interpretierte Rolle je nach Sprache und Gesprächsinhalten. Expertenmeinungen unterstrichen zudem, dass sich der Sprachgebrauch bei Demenz im Laufe der Zeit weiterentwickelt und sich in späteren Stadien des kognitiven Abbaus oft in Richtung der Muttersprache verschiebt, was für die erinnerungsbasierte Pflege besonders relevant ist. Durch die Verknüpfung der Ergebnisse dieser Arbeit mit der sprachlichen Relativitätstheorie, dem symbolischen Interaktionismus und der Zweisprachigkeitsforschung legt diese Arbeit nahe, dass Sprache als kontextueller Hinweis dienen kann, der die Bedeutungsbildung in der auf Erinnerungen basierenden Mensch-Roboter-Interaktion prägt, was für Kontexte der Demenzpflege relevant ist. Diese Arbeit leitet Designimplikationen für sprachlich adaptive sozial assistive Roboter ab, die identitätssensible Reminiszenz unterstützen, und unterstreicht die Notwendigkeit, über einsprachige Designannahmen hinauszugehen und hin zu inklusiveren, kulturell und sprachlich adaptiven assistiven Technologien zu gelangen.

Language plays a central role in person-centered care, shaping communication, emotional expression, memory recall, and identity. While socially assistive robots (SAR) show potential for supporting reminiscence-based activities in dementia care contexts, most systems remain monolingual and overlook bilingual users. This thesis investigated how language choice in SAR interactions influenced engagement, emotional experience, and user perception among bilingual elderly. The study adopted an exploratory, qualitative approach and focused on Turkish–German bilingual adults aged 50 and above. An embodied conversational agent based on a Q.bo One robot and a large language model was developed to enable reminiscence interactions in German and Turkish. A qualitative user study was conducted, in which four participants engaged in robot-led reminiscence sessions over a week, with three days per language condition. The findings were additionally complemented by expert interviews. Findings suggest that language appears to influence form of engagement: German interactions tended to be more structured and neutral, while Turkish enabled more emotionally intense and personal narratives for some participants. These patterns were not uniform, highlighting the role of identity, cultural associations, and personal experience. Participants also reported „feeling different“ depending on the language condition, suggesting that language choice can shape identity expression and comfort. While the robot was consistently perceived as warm and non-judgmental in supporting reminiscence, its interpreted role shifted with language and conversational content. Expert insights further emphasized that language use in dementia evolves over time, often shifting toward the first language during later stages of cognitive decline, which is particularly relevant for reminiscence-based care. By linking the findings in this thesis to linguistic relativity, symbolic interactionism, and bilingualism research, this thesis suggests that language can act as a contextual cue shaping meaning-making in reminiscence-based human-robot interaction, relevant for dementia care contexts. This work derived design implications for linguistically adaptive SAR that support identity-sensitive reminiscence and highlights the need to move beyond monolingual design assumptions toward more inclusive, culturally and linguistically responsive assistive technologies.