淺析服務型機器人的擬人化設計

韓文博

摘 要：服務型機器人是近年來最受關注、最具市場前景的機器人。在教育、娛樂、陪護、公共服務等特定功能的服務機器人設計中，設計師常常使用擬人化的設計方式來對其形態、交互方式進行規劃，擬人化將會是未來機器人設計的一個重要方向。分析了服務型機器人擬人化設計的意義、實現的形式和設計中應注意的問題，以期給未來的機器人設計一定的啟發。

關鍵詞：服務型機器人；擬人化設計；形態設計；交互設計

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.18.041

1 擬人化設計與服務型機器人的融合

1.1 “擬人化設計”的概念

擬人是一種修辭手法，指把事物（包括物體、生物、思想或是抽象概念）人格化，賦予其人的外表、個性或是情感。運用擬人這一修辭方法，可以使描寫的事物更加生動、形象，也能更鮮明地表現作者對其描寫事物的情感，拉進與讀者的距離，使讀者可以與描寫的事物交流。

在設計中，也有著這樣一種方法，即把設計對象的設計要素以人的特征詮釋，從而將設計對象的功能、造型、象征等特性傳達出來.這種手法即為“擬人化設計法”。擬人化設計的初衷是以人為中心，它使設計師投入了更多的人性化的設計思維，站在“產品是有生命、有性格、有人性的”角度去設計。當然，擬人化只是設計的一種手段，但不一定是其最終的目的。

1.2 服務型機器人擬人化設計的意義

“機器人”是一個比較寬泛的概念，在不同的應用領域呈現出了不同的功能和形態。機器人不一定非要擬人，但在一些應用的領域，特別是服務于人類生活的機器人，使用擬人的形式有著明顯的優勢和重要的意義。

首先是實用性上的意義。人類日常的生活環境是按照人類的生理尺度來構建的。擁有人類結構特征的機器人能夠更好地與環境兼容，更好地融入原本為人類而設計的環境之中。為了設計出能夠在諸如核電站這種人類無法接近的危害發生地點擔當救援任務的機器人，美國已經舉辦了多屆“DARPA機器人挑戰賽”，參賽的機器人基本都是人形機器人。

從情感與認知層面上來看，人類有著一種與生俱來的為外界物質賦予人類特質的擬人化傾向。人們常會移情于事物，把它們當作人來看待，希望借此創造出與事物的感情紐帶，讓沒有意識、沒有情感的機器人持續地被當成是有意圖、有生命、有個性的活物看待，有助于讓人們與它們建立長久的互動關系。如果機器人有臉部、四肢等特征，會更加刺激人們的擬人化傾向。在應用上，實驗說明了臉部的形狀特征對機器人的設計非常有用。美國麻省理工學院媒體實驗室的機器人專家辛西婭·布雷齊爾（Cynthia Breazeal）將餐飲和健康管理的程序安裝在了不同的硬件裝置上作為比較，一個是普通的筆記本電腦，一個是有著頭部特征的機器人。實驗結果表明，被試者更為信任后者，而且與后者的關系維系得較為長久，健康飲食的管理效果也比較好。

2 服務型機器人擬人化設計的層面

2.1 形態的擬人

形態的擬人化是機器人最直觀的呈現“人性”的方式，形態是機器人與人交互中最為敏感、最為重要的層面。基于20世紀機器人學家森政弘（Masahiro Mori）提出的恐怖谷理論：當機器人的外形與人類太過接近時，人類反而容易對其產生反感的情緒。因此，目前的機器人在形態設計上往往避免過于人格化，而只是在一定程度上模擬人類的形態，達到一種“神似”的效果。在許多種類的機器人的形態設計中，都對人類的形態進行不同程度的模擬，比如保留人類完整形態特征的教育與娛樂機器人Nao，完全模擬人類關節的特征，可以通過雙腿步行，通過手臂與頭部的動作與用戶互動；再比如減少人類結構特征，將其形態進行一定程度的抽象與簡化，保留人類的識別性特征和精神氣質的交互型機器人Papero，去除了人類手臂與腿部的結構特征，將人類的形態抽象成簡單的頭部與軀干。

2.2 交互的擬人

機器人形態的擬人主要通過視覺上的設計語言來實現，而交互上的擬人則是通過多種途徑實現的。本文主要將其分為以下3種方式：①表情的擬人化設計。在與人類互動的過程中，機器人的頭部表情可以根據其運行狀態和互動內容表現出豐富的變化以表達其“情緒”的“喜、怒、哀、懼”，從而達到更好的互動效果。比如家庭服務機器人Buddy的設計將頭部與交互界面融為一體，通過卡通化的電子表情表達其情感，更好地扮演了家庭助手與伙伴的角色。②語音交互的擬人化設計。通過親和、悅耳的語音設計，在溝通方式上可以讓用戶產生更為積極的心理感受，比如許多交互型機器人都采用了幽默、詼諧的語音交互方式，從而達到了更為有效的溝通。③機器人行為上的擬人化設計。通過頭部、手臂等結構的動態特征，可以表現出多樣化的肢體語言，配合其語音、表情等因素更好地體現出機器人的個性和親和力。比如機器人Jibo的設計，在形態上高度抽象化，但通過頭部巧妙的轉動結構，再配合其表情，可以表現其“搖頭晃腦”的肢體動作，從而塑造出一種可愛、親和的氣質。

3 服務型機器人擬人化設計注意的問題

3.1 注意設計呈現與機器人智能的一致性

在產品設計中，產品的外在形態應對產品的功能、使用方式有詮釋性的功能。這是產品語義學對產品設計提出的基本要求。在服務型機器人的設計中，也應保證產品形態與功能的統一。對于傳統的產品而言，當機器人有了擬人化的形態、交互、行為等特征時，它們有了新的象征意義，那就是它們本身是有一定“人性”和“情感”的，但限于目前人工智能的發展水平，機器人距離真正具有與人類自然溝通、理解人類情感的能力還有很長的路要走。如果機器人的形態過于人格化，可能會使人們對它們產生一種過高的期望，認為它們是高智慧、高情感的機器人。而當機器人的外形與其真實智能程度不一致時，人們會產生抵觸心理。

因此，在當前機器人的擬人化形態的設計中，應考慮到機器人的形態與其實際智能程度的一致性，機器人的外在形態應該與其本身的真實情況一致，不能超越設計本體。在高仿真機器人的設計中就往往存在著不一致性。這類機器人是不夠成熟的設計成果，當前并不適合走進大眾的生活。

3.2 注意機器人的安全性設計

當機器人和人類接觸時，必然存在著潛在的危險，特別是擬人程度比較高、關節較多、動態特征突出的機器人。對于這類有著動態結構特征的機器人，其結構的設計應力求簡單，特別是各組件之間的連接，要便于安裝、拆卸、維護，同時在使用過程中不能對人體造成傷害。在形態設計中，對關節應進行完全的包裹，盡量采用曲面，面與面的過渡要圓潤，盡量避免尖角、棱邊等可能造成危害的形態。

在心理層面，擬人化的機器人應突出其親和性，避免不健康、具有威脅感、恐怖形態出現的可能。在材料的選擇上，相對于傳統的工業機器人采用的金屬等硬性材料，突出的是科技感、效率感，服務型機器人應選擇軟性、溫和等質感的材料。在色彩的選擇上，要依據機器人的定位量身裁定，體現出其個性，滿足人們的心理需求，盡量避免復雜、怪異的色彩搭配，造成不必要的惶恐感。

4 結束語

總的來講，擬人化只是服務機器人未來發展的一個方向，而服務型機器人的設計并不拘泥于擬人化。擬人化是一種讓機器人更實用、更親和、接近人類心理預期的手段，而不是最終的目的。因此，在未來的服務型機器人產品設計中，設計師應準確把握設計的定位與方向，恰當、適度地使用擬人化的設計語言，在保證安全的基礎上保持設計呈現與機器人的真實功能、智能的一致性，為用戶提供更好、更人性化的服務。

參考文獻

[1]高弋涵，蔡勇，王軍鋒，等.基于情感化交互的產品擬人設計研究[J].輕工科技，2015（02）.

[2]彭瓊.人性化設計指導下的家用機器人設計探討[J].藝術與設計：理論，2009（2）.

〔編輯：劉曉芳〕