智慧養老背景下老齡陪伴機器人情感化設計探析

徐一芊

關鍵詞：智慧養老;老齡;陪伴機器人;情感化設計

世界衛生組織發現，獨居老人的數量正在逐年上升，老年人不僅面臨著生理上的一系列衰退，心理健康同樣需要被重視。陪伴機器人的出現則能較好地滿足老年人的心理與精神需求，緩解老年人的不良情緒。為了進一步探究智慧養老給老年人生活帶來的轉變，文章將以老齡陪伴機器人為主要研究對象，探討其情感化設計方法。

1 相關概念解析

1.1 智慧養老概述

智慧養老是基于信息平臺和互聯網系統向居家老人或養老機構所提供的一系列高效便捷的養老服務[1]。相比于傳統的養老方式，智慧養老利用信息時代下的技術優勢能夠為老年人提供多元化的養老解決方案并致力于全面提升老年人的晚年生活質量，滿足老年人的精神文化需求的同時讓老年人享受到科技的便利性。

1.2 老齡陪伴機器人概述

智能機器人按照機器人系統的服務領域和對象一般可以分為三種類型，分別為工業領域機器人、生活領域服務機器人以及其他領域的專業化機器人[2]。其中服務性機器人的主要作用是服務人類，為人類的經濟和生活提供便利[3]。老齡服務機器人并沒有一個非常確切的定義和形態，因此可以滿足部分養老需求的服務機器人都可統稱為老齡服務機器人，根據核心功能可以將老齡服務機器人劃分為三大類別，其中包括老齡陪伴機器人、老齡護理機器人以及老齡康復機器人。文章研究的是面向空巢型老人和失獨型老人的老齡陪伴機器人，這一類老年群體雖然在生活中具有一定的自理能力，但是由于缺乏關愛與關注而造成了長期的精神空虛，故需要借助老齡陪伴機器人來獲取情感關懷。老齡服務機器人分類如圖1。

1.3 情感化設計概述

情感化設計最初源于美國著名設計心理學研究者唐納德· 諾曼的《設計心理學3 ：情感化設計》，唐納德· 諾曼在此書中對情感化設計進行了相關定義，情感化設計是旨在抓住用戶注意力、誘發情緒反應，以提高執行特定行為的可能性的設計。通俗的講，就是通過某些特定的設計要素去激發用戶的情緒，使其產生良好的情感體驗。通過產品功能、外觀、交互方式等具體的設計表現形式，讓用戶產生情緒和精神上的認同，并對用戶產生一定影響，從而在其心目中形成獨特的定位[4]。

2 智慧養老背景下的老齡陪伴機器人情感化設計意義

在智慧養老的背景下，為老年用戶設計的智能產品層出不窮，老齡陪伴機器人就是其中之一。對于老年用戶而言，因其過往生活經驗以及所接受教育水平的限制，其在面對信息時代下的智能產品時，往往存在技術接受度不足以及怕使用出錯等消極心理。為了規避老年人在使用過程中可能會出現的負面體驗，則要求設計師在設計之初就將情感化設計要素納入老齡陪伴機器人的多維度考量之中。根據老年用戶的生理、心理特征進行針對性設計，打造讓老年用戶產生積極情感并認同的產品。唯有如此，老年人才能克服對老齡陪伴機器人的消極情緒，老齡陪伴機器人才能真正進入老年人生活中解決其切實的問題，并提升其生活質量，進而提高其生活的幸福指數。

3 智慧養老背景下老齡陪伴機器人情感化設計案例分析

3.1 本能層設計案例

本能層設計典型案例為機器人Peper（如圖2）和機器人Paro（如圖3）。日本的知名陪伴機器人Pepper（如圖2）是一款典型的人形機器人，身高120cm，并且具有優美的擬人關節和流暢的身體曲線，會讓用戶對其功能產生更多期待。而毛茸茸的機器人Paro 不僅具有仿生形態，其在造型上也融入了可愛元素，容易讓用戶產生親切感，同時Paro 還可以通過眨眼與老年用戶互動。在 Schaefer 等人的一項研究中發現，機器人的外觀形態是影響用戶對機器人可信度的最初感知要素，所以本能層上親切的造型設計有助于拉近用戶與機器人之間的距離，讓用戶感知到的是一個溫暖治愈的伙伴，而非冰冷陌生的高科技機器[5]。

3.2 行為層設計案例

行為層設計典型案例為機器人ELLiQ（如圖4）以及機器人PARLO（如圖5）。以色列的老齡陪伴機器人ELLiQ 不僅具備日程管理、提醒老年用戶服藥、主動詢問老年用戶是否要聯系家人朋友等功能，同時還可以對一些不會操作的老年用戶提供教學服務。而日本的PARLO 不僅具備人臉識別功能，可以與老年用戶進行交流，并且還被投放到照料機構里，指導老年人進行鍛煉，為老年人唱生日快樂歌。此外在操作過程中，老年人可以采用語音交互、表情交互等多種交互方式與機器人PARLO 進行交互，彌補了單一交互方式的不足。所以行為層上個性化的功能設計以及流暢的交互設計可以讓老年用戶享受到多元服務的同時還能幫助老年用戶更加順利地完成任務。

3.3 反思層設計案例

反思層典型設計案例為智能語音助手天貓精靈（如圖6）和機器人ROLA（如圖7）。阿里巴巴天貓精靈團隊利用MBTI 人格理論為智能語音助手天貓精靈定義產品人格，賦予其生動的人格形象，通過對其語音聲調的設計可以讓老年用戶感知到智能產品的生命感，可以更和諧地融入老年用戶的生活環境中，同時其可以基于人工智能、多模態技術實現多維情景感知，并且針對老年人設有專門的老年人模式以便其使用。而ROLA 機器人，其在設計上考慮到了老年用戶的地域性語言表達特點，為一些普通話不標準的老年用戶給予了情感關懷。反思層面的設計作為意識、情緒、認知的最高水平，更加傾向于強調以用戶為中心，因此，此層面的設計聚焦點可以精準到目標用戶，了解用戶的心理及行為特征，挖掘用戶內在需求[6]。

4 智慧養老背景下老齡陪伴機器人情感化設計的技術支撐

4.1 語音交互技術

語音交互是交互設計發展到自然交互時代的必然產物，其交互方式符合用戶日常交流的習慣，尤其是在老齡陪伴機器人的發展上具有重要意義。完整的語音交互過程包含三大關鍵技術，包括語音識別技術、自然語言處理及語音合成[7]。語音交互技術應用于老齡陪伴機器人時，應該合理構建老年用戶需要的語音交互場景，首先為了減輕老年人的認知負荷，在設計語音交互對話邏輯時，對話輪數不宜過多，應適當精簡[8]。其次為了給予老年用戶適當的關懷，激勵其交流的欲望，需要考慮到老年人更傾向于接受日常生活中的打招呼方式，故最好使用“你好+ 名字”這樣的方式來喚醒語音角色。最后在語音角色的選擇上，應該選擇老年人所偏好的甜美溫馨且值得信賴的女性角色。

4.2 情緒識別技術

對于老年用戶而言，讀懂他們的真實情緒才能建立更加有效的溝通。在現實生活中人們往往是通過觀察他人面部表情來識別他人情緒，所以面部表情在日常溝通過程中承擔著非常重要的角色。為了讓智能機器人更加精確地識別老年用戶情緒，同時讓老年用戶產生在生活中與人交流的感覺，則要求必須使老齡陪伴機器人能夠識別交互對象的面部表情，來感知交互對象的情感狀態，并據此作出反應。人臉表情識別（Facial Expression Recognition，FER）則是判斷人類情緒的直接手段[9]。人臉表情識別在服務機器人的應用中由兩部分構成，分別是人臉表情識別系統和服務機器人控制系統[10]，其中人臉表情識別系統通過機器識別給定的靜態圖像或動態序列幀中所分離出來的表情狀態，從而判斷用戶的情緒，實現對用戶面部表情的理解與識別之后進而將信息傳達給服務機器人控制系統，當服務機器人控制系統接收到指令之后，會對用戶做出相應反饋，從而實現表情交互的整個過程。

4.3 多模態交互技術

“模態”，即是“感官”，多模態指通過文字、語音、視覺、動作、表情、觸摸、嗅覺等多種方式進行多感官人機交互。多模態交互是通過自然通信模式與虛擬、物理環境進行交互[11]。對于老齡陪伴機器人而言，單一模態信息獨立處理缺乏多種模態之間的聯動情緒，而多模態信息融合技術在分析多種模態的同時能關注各模態之間的關聯性，可以提高人機交互的多樣性和準確度[12]。盡管相比于傳統的單通道交互方式，多模態交互所需要接收信息的維度更加復雜，但是采用多模態交互和用戶溝通可以增加觸發情感的維度，更容易引起老年用戶的共鳴。

5 智慧養老背景下老齡陪伴機器人情感化設計方法

5.1 觸發多維感官的本能層設計

本能層設計旨在快速吸引老年用戶，直接觸發其感官情緒。本能層的設計包含視覺、聽覺、觸覺等感官層面的設計，在視覺設計方面包含造型、色彩、界面多種要素，聽覺設計則主要是老齡陪伴機器人與老年用戶的對話聲音設計，觸覺設計則是根據所選材質的不同而進行的設計。老年人在感官衰退之后無論是其感官的反應靈敏度還是識別精確性都處于較低水平，同時其情感表達也具有一定的模糊性。故在進行這一層面的設計時，可以借助感性工學理論，對感性要素提取之后結合工學的理性認知進行量化，使老年用戶的感官需求得以具象化。使用感性工學進行老齡陪伴機器人的本能層設計時，需要將老年用戶直觀的感性喜好與實際調研中所得出的客觀實驗數據進行結合，從而指導老齡陪伴機器人本能層設計[13]。

5.2 產生有效互動的行為層設計

行為層的設計包含對老齡陪伴機器人功能以及交互方式的設計。設計師需要對老年人所需要的關鍵功能進行調研并提煉，同時對不同類型老年用戶的個性化訴求給予關注。為了保障老年用戶在與老齡陪伴機器人交互過程的流暢性，設計師需要提前預判老年用戶在與老齡陪伴機器人互動過程中的潛在困難并利用合理的交互方式進行解決。由于絕大多數設計師缺乏老年生活經驗，往往難以直接感知到老年用戶的訴求并去理解其在執行任務時的行為過程，因此可以將“移情”運用在老齡陪伴機器人設計中，開展移情思維，可以有效提升產品的情感化設計水平。“移情”源自外文“Empathy”。在國內研究中，當以“移情”表述時，側重于描述一種心理現象;而當以“同理心”表述時，則側重于對人格特征和情緒情感反應能力的描述[14]。將“移情”運用在老齡陪伴機器人的行為層設計中時，設計師首先要深入老年用戶的生活場景獲取數據，同時需要扮演老年用戶，模擬其在生活中執行具體任務時的行為過程，從而發現問題，最后再進行抽離之后的客觀分析，并根據歸納出的問題進行對應設計[15]。

5.3 建立情感連結的反思層設計

反思層的設計往往以無意識的形態傳遞給用戶，旨在與老年用戶建立良好的情感連結。對于老齡陪伴機器人的設計而言，如何培養老年人與“科技助手”之間的信任是需要解決的首要問題。面對陌生又復雜的信息，老年用戶容易產生抵觸心理。因此可以將熟悉性理論引入設計之中，熟悉性理論源于認知心理學，熟悉性的增加能讓老年用戶將不同的事物與特征聯系到一起，在熟悉的環境要素中，老年用戶更愿意去提升和表達自己[16]。熟悉性設計理論引入老齡陪伴機器人的設計中時，要求設計師從產品的多方維度去納入熟悉性設計要素，其中包括外觀、功能、交互三大板塊，在外觀和界面上盡量選擇老年人在生活中常見的傳統設計元素，避免過于新潮和前衛。功能上也盡量保留核心功能，切不可過于繁多，讓老年人無從選擇。交互上則需要盡量簡化交互流程，以達到如同現實生活中交流一般的自然性為目標，從而提升產品的親切感，弱化科技所帶來的冰冷感和距離感，以此贏得老年用戶的信任。

6 結語

在智慧養老不斷發展的今天，老年人精神訴求已經成為養老訴求中的核心訴求之一，同時隨著社會經濟水平的提升，老齡陪伴機器人必然會從“云端”逐漸落入“地面”，從少部分人使用的高端養老產品成為服務于千家萬戶老年群體的普通養老產品。故老齡陪伴機器人的情感化設計至關重要，但是目前大部分老齡陪伴機器人仍然存在情感化設計薄弱、技術融合度不高、針對性不強等缺點。所以文章基于唐納德· 諾曼的情感化設計三層次對較為優秀的經典設計案例進行分析，最終發現老齡陪伴機器人的情感化設計首先要以用戶為中心，其次離不開相關技術的支撐，并進一步探析出老齡陪伴機器人在本能層、行為層、反思層上所對應的情感化設計方法，為研究老齡陪伴機器人的相關學者和設計師提供一定的借鑒。