服務機器人交互設計研究與應用

姚君 黃天吳 郭益誠

摘要：在我國，隨著智能時代與體驗性時代的到來，服務型機器人已經成為社會的研究熱點，在機器人與人來的交流合作中，交互設計尤為重要。基于此，本文以服務機器人交互設計為研究對象，通過交互設計相關理論概括，分別從服務機器人造型設計和界面設計模型構建等方面詳細闡述服務機器人交互設計的模型構建，再以酒店服務機器人為案例闡述交互設計在服務機器人設計上的理論驗證。

關鍵詞：服務機器人；交互設計；交互過程

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2018）03-0133-02

隨著科技化時代的到來，人們生活水平不斷提高，對生活品質更為在意，服務機器人逐漸成為機器人家族中的一個年輕成員，迄今為止沒有嚴格而明確的定義，不同國家對機器人的認識和態度是不同的。根據分類可以分為專業領域服務機器人和家庭服務機器人，機器人的應用范圍廣泛，主要從事維護保養、修理、運輸、清洗、保安、救援、監護等工作。

1 服務機器人交互設計相關理論概括

交互設計，是定義、設計人造系統行為的設計領域，交互設計定義了兩個或兩個以上互動的個體之間相互交流的內容與結構，這些內容與結構相互合作，共同達成某一目的。服務機器人交互設計努力去創造和建立人與產品、服務之間最為恰當和諧的關系，以“在充滿社會復雜性的物質世界中嵌入信息技術”為中心。目前，服務機器人的交互設計系統以用戶體驗和可操作性為目標，關注以人為本、為人服務的用戶需求。服務機器人的交互是一個復雜而多變的過程，根據實際情景配合相應的服務機器人，這對研究很有意義。服務機器人的交互設計以用戶體驗作為中心出發點，努力創建一個用戶在使用的過程中身心感到愉悅，對產品和服務達到滿意程度的過程。服務機器人交互設計以消費者的情感表達與反應情況作為研究的基礎，通過統計分析合信息技術的操作，構建出滿足消費者意向的產品，最終使消費者產生依賴的情緒。

一個完整的交互系統是由人、產品、輸入輸出行為、場景和技術五個元素組成的，經過總結與提煉，最終有使用者要素、介質要素和過程要素。其中，使用者要素指的是用戶在生活中是產品的使用者，決定了整個交互服務過程，用戶的心理與產品體驗是交互設計的重點；介質要素指的是手機、計算機和機器人都是交互過程中存在的介質，也是整個交互流程中的執行者；過程要素指的是使用者對介質施加行為和工作，使產品做出反饋，使用者達到了目的，整個交互過程的操作和實踐都直接影響用戶體驗，所以機器人的交互設計就是在努力控制用戶最舒服的狀態。

2 服務機器人交互設計模型構建

2.1 服務機器人交互造型設計

服務機器人真正的實現了人與機器的互動，機器人為用戶提供生活服務，并娛樂用戶，情感設計是服務機器人設計中重要的內容之一，所以在外觀上需要對機器人做基礎的造型設計。有關參考如下：

1）外觀造型方面：建議不要將簡單的功能模塊堆積造型，這樣無法滿足用戶的審美，可以選擇合適而復雜些的模塊，按照用戶普遍的審美要求進行造型，力求美觀得體；適當增加服務機器人的動態交互表情，從而提升用戶自身的體驗，有豐富表情的服務機器人往往更加吸引人；合理運用仿生造型設計，給人可愛的感覺，與仿人類動態表情相結合后，會有親切之感，拉近人與機器之間的距離；色彩的使用盡量豐富，造型看起來多變一些，將造型設計與色彩框架進行劃算，使機器人整體的造型有顏色區分，看起來更加協調。

2）視覺識別機構交互造型，表情界面和頭部之間有較大的差別，無論是顏色質感，還是形狀都沒有特定的模式，但目前機器人頭部普遍是圓形的，身體的顏色是銀色和白色的，顯得可愛又有科技感。

3）功能執行機構，服務機器人的手臂設計取決于該機器人用途和使用的環境，為了達到用戶希望它達到的功能，機器人的手臂大多時候只有基本的功能，個別服務機器人會在特定領域上手臂可以有更靈活的動作與功能。

4）移動機構交互造型，一般服務機器這種方式看起來更加符合用戶的審美，而移動滾輪的機器人在運動行走方面更加迅速，具體領域選擇具體實用的機器人。例如，一些展覽展會上使用的機器人都是有下肢的機器人，方便凸顯科技感，還能與人更好的互動，而商場或平滑地面的促銷活動中會選擇滾輪行走的機器人，它們行動方便，看起來圓滾滾的，十分討用戶喜愛，有的機器人還能旋轉唱歌，更是給用戶們帶來了快樂。

5）注重整體色彩的搭配，視覺是人類接受外界信息的主要來源，也是人類接收到學習信息的主要途徑，產品的色彩很大程度上直接影響著用戶的第一感官和體驗評價。所以，要突出、加強服務機器人交互與色彩之間的內在聯系，把握好主調的關鍵方法，將色彩與人之間產生聯動合感性意象。不同年齡段的人堆色彩的理解存在差距，色彩的搭配與環境氛圍也存在直接聯系。所以，要根據實際的環境和用途，考慮當前人類的年齡階段和審美喜好，選擇適合的服務機器人，從而更加獲得人類的喜愛。例如，在兒童節活動上，為了滿足兒童的喜好，一般會選擇矮小的機器人，這些機器人手臂靈活，行動緩慢，會唱兒歌會打招呼，這樣的服務機器人既能滿足兒童身高的要求，還能照顧兒童的喜愛，也不會因為行動過快發生兒童追逐摔倒的可能，最大程度上保護了兒童。

2.2 服務機器人交互界面設計模型構建

界面設計時產品設計不可缺少的部分，產品不僅要效率高，還要能充分理解人類指令，對此，以下幾點建議可供參考：（1）服務機器人界面分析，用戶在使用界面的時候，要將界面按鍵之間相隔，以免用戶操作失誤；建議界面設計的編程人員，在使用技術和手段的時候關注人文科學理念，增加UCD設計思維，注重表達邏輯，將界面的設計放在整體思考范圍內；將使用菜單全部顯示在哦熒幕，用戶記憶菜單的結構，方便操作；合理設置菜單項，層次分明，不會耽誤用戶太長時間；所有的信息進行整合，合理引用用戶的有限時間，背景圖案建議簡單明確，能夠吸引用戶的注意力就好，視覺上切忌刺激用戶；充分考慮用戶知識結構與認知過程，明確服務機器人界面設計的國標與使用操作，編程人員必須懂得美學基礎知識，設計的時候要考慮到廣大用戶的審美眼光。（2）服務機器人人機界面層級，用戶在使用交互界面的時候，確定具體功能尤為重要；服務機器人人機界面色彩搭配時，建議設置適當的主題色，找出一個特點，圍繞著主題色變化出深淺不同的配色，使人在視覺上感到舒適，從而讓這些搭配色的獲得方法與方式、流程更好的服務色彩搭配；服務機器人人機界面交互方式上主要有翻頁機構和滾動機構兩種，以酒店送貨機器人為例，利用劇情的實際和控制變量的方法，翻頁機構更加符合用戶的體驗，如果將頁面設置為窗口模式，就不符合用戶日常交互的模式，所以建議將人機界面中的交互方式采用用戶認知度與認可度較高的卡片式結構。

3 交互設計在服務機器人設計上的理論驗證

根據上述服務機器人交互設計理論與交互設計模型構建的研究，將服務機器人人具體的實例進行分析與驗證，從而明確了交互設計的新方法與新思路，力求滿足用戶的體驗與滿足度。以酒店送貨服務機器人為例：

1）酒店送貨機器人要滿足交互設計準則，即有倫理的，能夠體諒人、對人有幫助且不會傷害人的狀況；有意圖的，可以幫助用戶實現他們的目標與愿望；注重實效，幫助委托的組織實現他們的目標；優雅的，以最簡單明了的完整方案、擁有內部的一致性、合適的容納和情感。

2）充分考慮酒店的環境因素，一般酒店內都是鋪著地毯，有著長長的走廊，兩側有著不同的房間，房間布局一樣。所以根據這種環境，服務機器人活動的范圍十分有規律，尋找房間方便，為了減少酒店勞動力成本，使用送貨機器人十分有意義，也滿足了住宿的用戶對科技的向往與好奇心。進一步對酒店的類型進行分析，酒店分為經濟型酒店和商務度假酒店，前者居住的人角度，旅客差別很大，而商務度假酒店基本有了明確的用戶方向，這些來自各行各業出差的精英們十分在意情景與隱私，所以根據不同的酒店情況要對送貨機器人施以附加功能。

3）充分了解酒店送貨機器人的交互行為邏輯，根據劇情的設計和酒店的場景分析，酒店送貨機器人有工作狀態和休息狀態，它要達到固定的位置后進行自動充電并等待下一次接單，在固定的狀態下還要為用戶提供報時、天氣預報和兒童趣味功能，某酒店的客人可以根據界面得知當天這個城市的氣溫、降水和日出日落時間，還可以詢問房間的信息，方便找到自己入住的房間。

4）用戶情感曲線十分重要，該酒店尋找出六個樣品機器人，這六個樣品送貨機器人完全不同，將它們分別放在了六個樓層，經過一周的時間，最終調查出不同的用戶情感系數，其中樣品1和樣品4的用戶情感數為7.1，樣品三的用戶情感為5.9，而樣品2、樣品5和樣品6的用戶情感系數基于6-6.5之間，于是根據用戶的反饋，該酒店將所有的送貨機器人選擇為樣品1和樣品5，這兩種送貨機器人是京東無人配送車，整體比例分配良好，用戶只要輕輕彎腰就能拿到自己需要的商品，色彩搭配上很符合酒店的顏色風格，視覺體驗良好，造型上十分可愛小巧，而且有靜音功能，不會吵到用戶的休息。該送貨服務機器人在休息狀態時還有照明功能，如果有人走近它就會亮起來，方便黑暗中行走的人。

5）某酒店在使用送貨機器人時堅持了柔和設計原則、色彩布局原則、多樣化原則、交互性原則和共同性原則，最大程度上為用戶帶來了方便，獲得了酒店上下一致好評，酒店在業內也有了良好的名譽和信用。

4 總結

總而言之，服務機器人是現代化與科技化的產物，彰顯了我國科技發展與經濟實力的變化，隨著服務機器人的廣泛應用，各行各業開始使用服務機器人，設計上結合美學、色彩、造型，不斷深化人機工程、交互設計理論，對服務機器人不斷開發設計，從而方便了人們的生產生活，也為各行各業節省了不必要的勞動力成本，實現了理論價值與實踐價值的統一，突出了我國科技水平與創新的實力。