老齡智能服務機器人產品設計研究

汪天雄 余強 付佳鑫

摘要：在社會老齡化時代背景下，為應對老年人與智能產品交互中所面臨的諸多問題，對老齡智能服務機器人設計與開發展開研究。對老年人生理、心理與生活方式進行分析，探討了智能互聯網視角下服務機器人的發展趨勢，從情感化設計、強化交互與適老化三個方面提出了產品的設計策略，并結合相關設計案例，分析了老齡服務機器人產品的設計方法。從易用性設計、服務系統設計和無意識行為設計三個方面提出了老齡服務機器人的設計方法。歸納出老齡智能服務機器人在設計中應更強調其設計層面的感知易用性；提出通過建立產品服務系統驅動機器人設計模式轉型與創新；探討了體驗視角下用戶無意識行為在機器人產品上的設計方式。

關鍵詞：服務機器人 老齡需求 設計策略 設計方法 用戶體驗

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A文章編號：1003-0069（2023）13-0078-04

Abstract：In the context of an aging society，in order to deal with many problems faced by the elderly in the interaction with smart products，research on elderly smart service robots is carried out.based on analyzing of physiology，psychology and lifestyle for the elderly，and discusses the development trend of smart service robots，and the design strategy of the product is proposed from emotional design，enhanced interaction and elderly-oriented，and then the design method of the elderly service robot product is analyzed. In view of accessibility design，service system design and unconscious behavior design，the design method of smart service robot is proposed. The design of the elderly intelligent service robot should emphasize the perceived ease of use at the design level. The digital service content is proposed to drive the transformation and innovation of robot design based on the establishment of the product service system. The design way of unconscious behavior of users in robot products from the perspective of experience is discussed.

Keywords：Service robot Elderly needs Design strategy Design method User experience

引言

隨著工業化進程不斷發展，社會人口老齡化速度加快，2022年我國65歲及以上人口占比將超過14%，進入深度老齡化社會。2033年左右將超20%，進入超級老齡化社會[1]，2050年，我國60歲及以上人口預計將達到3.8億[2]。中國作為目前世界上老年人口總數最多的國家，高齡化、空巢化的社會問題也日益突出。隨著科技水平不斷發展，信息技術推動了老年人產品進入智能化領域，老年人的市場細分領域出現了各類以智能技術賦能老齡化問題的解決方案[1]，其中智能機器人開始出現，在解決老齡用戶在生活自理、社交通信和健康活動方面的需求中發揮了關鍵作用。在新冠肺炎疫情時期，遠程操作機器人能有效降低在常規醫療檢查期間將傳染病傳播給老年人高危群體的風險。隨著智能服務機器人的快速發展，該產品在外觀形態、交互方式與服務內容均呈現新的特征，如何在其開發中充分考慮當代社會下老年人身心需求，建構智慧健康養老的新產品、新服務、新模式與新業態，以人文關懷的理念融合智能技術來體現設計的溫度，應有待進一步深入探索。

一、面向老年人的特征分析

（一）老年人生理及心理特征分析

在生理特征方面，隨著年齡的增長，老年人身體機能開始退化，認知行為上相比年輕人較為遲緩，視覺敏銳度、色彩感知度和聽覺靈敏度也逐步下降。同時，老年人身體的老化也容易引發多種慢性疾病，造成老年人生活質量下降。

在心理特征方面，由于老年人對外界的信息很難正確迅速地接收，容易對外界新鮮事物產生認知摩擦。因此，大部分老人容易與當前社會脫節，產生自閉心理，不可避免地引起消極情緒。

（二）老年人生活方式分析

老年人的日常生活方式主要以家務勞動與工作兩種方式為主。老年人社會交往范圍主要局限于社區老人、鄰居、子女、病友等較小范圍人員。在交往方式上部分老人已開始嘗試網絡交友。研究顯示，老年人最常用的社交工具是微信[3]，同時也希望自己能參與社會工作和社會公益活動[4]，從而實現社會價值。

二、服務機器人產品發展現狀與趨勢

此外，機器人要時刻調動用戶視、聽、觸等多感官交互感知來營造良好的用戶體驗，通過多種感官融合的多模態交互能讓用戶更全面地感知產品，以此增強用戶的情感依附性。例如，瑞士的康復療養機器人Lio（圖6）可以識別物體、分析周圍環境、規劃路線并語音播報給老人，然后通過肢體交互，將身體調整到不同高度作為“拐杖”指引老人前進，從而以多種感官交互的方式改善老年人的生活質量，真正做到老有所樂。

（三）突出適老化設計

適老化設計問題的主要關注在于應用人本設計理論來解決老年人與高科技產品之間的交互問題[13]。由于老年群體在視覺、聽覺、肢體與認知方面都出現了不同程度的退化，在面對快速迭代更新的智能產品設計過程中，因無法更好地獲取信息與服務，仍然存在數字鴻溝問題[12]。因此，急需在老年人產品設計過程中進行適老化改良，以解決老年人數字鴻溝的問題。大部分產品目前僅通過加大字號與簡化功能來強調對老年人體驗的關注與設計，缺乏通過應用新技術與全面的適老化設計系統來服務老年群體。本質上，適老化是一種以人為本的設計理念，需要從老年人生理與心理特征、行為習慣與偏好等因素出發來開發產品與服務，以此滿足老年人的訴求。Keates 和Clarkson（2003）[14]構建了7 個層級的線性結構適老化設計方法（圖7）。第1層級是定義老年人需求；第2層級主要是界定產品的功能和實用性；第3至第5層級重點關注人與系統交互的不同階段，并對不同形式的原型進行構建并測試；第6層級涉及對整個系統的評估；第7層級是根據老年人的需求評估最終設計成果。

針對上述適老化設計理論，在特定文化語境中[13]，應從社會實踐活動、地域文化與機器人產品物理屬性等要素入手來獲取老年人需求，以定義痛點問題、分析其需求，提出設計概念，深入設計與驗證測評來完成機器人產品的開發，每個階段都通過信息輸入與反饋有機融合來組成，最后通過方案驗證來驗證其實用性、社會性與文化性。首先構建產品的具體場景，定義老年用戶的需求，理解痛點問題并進行設計方案的決策。其次，需要依據適老化對產品功能與形態進行優化，確定最佳的產品功能、尺寸、界面與人機關系。例如，在產品的交互界面的設計過程中需從聽覺、視覺與認知方面進行設計，使產品易閱讀、易操作，從而降低老年用戶獲取信息的認知負荷，例如：圖8所示的百度大字版是服務于中老年用戶的綜合App（圖片由2021中國設計智造大獎提供），該產品基于易閱讀、易收聽、易操作與易理解四個目標開展精細化適老設計，依托百度領先的AI技術使老年人能更便捷地獲取信息與服務，通過視聽融合的交互方式解決老年人視力障礙問題，同時基于親人語音合成技術模仿家人的語音進行界面內容全局的朗讀，使老年人感受到親人的陪伴感并緩解孤獨感，從而將適老化設計逐漸深入到情感化設計這個層面。

最后，需要對產品與數字服務內容開發進行細節推敲，明確材料、功能與服務具體特征。此外，需進一步對產品系統開展測評，依據測試結果對設計中現存問題進行優化，從而建立友好的智能機器人產品服務系統。

四、老齡智能服務機器人設計方法

（一）遵循易用性設計

老齡服務機器人產品的適老化設計中最為重要的是易用性特征。易用性是研究關于功能需求的實現，是對特定用戶實現特定目標效率和滿意度的考量[13]。設計師通常依靠設計指南與方法來實現易用性，其中人機工學涵蓋了人體機能分析的知識庫，用以支持“人-機-環境”系統的高效與穩定。由于老年人的接受能力較弱、生理機能衰減、因而過于繁瑣的操作不符合老年人的習慣。作為一個多功能科技化產物，在對其功能、交互與服務設計過程中要凸顯易用性，從而降低老年人的學習成本。例如在機器人產品的人機界面設計過程中，應盡量避免使用高純度的顏色對其眼睛造成刺激，嘗試使用一些具有鮮明對比的互補色，以凸顯界面信息內容和功能，從而降低老齡用戶的記憶和操作負荷，使產品更易于老年人接受。此外，在情感與感知層面，通過無障礙設計來增強易用性。例如Light Bell燈鈴（圖9）[15]在設計中應用感官代償，通過門鈴與居家照明系統聯動，以視覺感官功能彌補聽力障礙，當有人按門鈴時，燈光連續閃爍五次，方便老年人通過燈光變化感知客人的來訪，一定程度上減輕了因聽力缺失而造成的生活問題。

（二）服務系統設計

服務系統設計是將產品和服務有效結合，使單一“產品”轉向多樣化的“服務體系”以滿足用戶特定的需求。根據老年用戶的需求，適老化機器人的服務體系不應局限于產品或系統的開發，更應將關注點從產品本身延展至其生命周期的各項產業鏈。具體而言，在構建服務系統過程中應通過“交互+感知+平臺”的思路進行建構，將服務機器人和其他智能產品通過“物聯網”進行互聯，應用語音交互功能來代替現有智能家居系統的智能音箱的控制功能，實現用戶對整個智能家居系統的管理與控制。同時智能服務機器人能及時將所感知的老人身體狀況、情感狀態、周圍環境等信息數據實時上傳云平臺，從而依據計算系統分析老人身心健康和日常運動情況，來為老年人的生活和安全增加保障。

此外，老齡智能服務機器人服務體系能進一步從個人服務層面拓展到社會服務層面，通過智能機器人、智慧家庭與第三平臺的協作互聯構建生態化的閉環智能機器人服務系統，該服務系統不僅能為老年人提供個性化的健康生活服務，而且也可以帶來社會層面的養老服務保障，從而創造新的服務價值。

（三）無意識行為設計

無意識即是無意支配的意識活動，主要是指人類無意識狀態下，不經主觀分析判斷而做出的行為。例如Apple Watch通過覆蓋表盤能實現靜音，這是依據人在要求安靜時，會本能用手掩蓋發聲的物體來阻止聲音傳播的無意識行為，從而帶來很便捷的交互體驗。在智能機器人產品在設計過程中，應遵循主動為用戶提供服務的原則，有效利用好情景感知分析用戶與環境信息，依據所掌握的用戶狀態來識別并判斷用戶無意識行為與所處的環境信息，更深入地對用戶心理與生理需求，進而對行為進行洞察與剖析，以此將用戶無意識行為轉譯為用戶需求，進一步為響應用戶需求而完成服務的提供。通過主動為老人提供服務與支持，有效減少用戶在人機交互過程中的非必要用戶指令與操作步驟來降低認知負荷，進而改善并提高老齡用戶的生活品質。

結語

隨著科技創新與智能信息技術的發展，老年人對健康生活方式提出了更高的需求，因而智能化的產品與服務無疑將成為老年健康醫養的必要選擇。本文分析了當代老年人的生理、心理特征與生活方式特點，闡述了服務機器人產品發展的現狀與趨勢，并提出了老年智能機器人產品的設計策略。同時，從遵循易用性、構建服務系統和識別無意識行為三個方面對智能服務機器人產品的設計方法進行重點探討。期許在今后老齡服務機器人的開發過程中，要立足適老化原則、凸顯智能化、情感化與服務化，以更加智慧的方式創造更美好的體驗與服務。

基金項目：安徽省教育廳人文社科項目（SK2021A0058）。

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