基于寵物心理角度的寵物陪伴型機(jī)器人設(shè)計(jì)研究

（湖北工業(yè)大學(xué) 430068）

一、寵物互動(dòng)設(shè)計(jì)的研究背景

諾貝爾獎(jiǎng)得主芝倫茲曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“人類愈都市化，離開(kāi)自然愈遠(yuǎn)，寵物在人類生活里的重要性也愈增加。”如今，養(yǎng)寵物的環(huán)境越來(lái)越多樣化，生活節(jié)奏快，獨(dú)自在外工作缺乏安全感等原因，讓越來(lái)越多的年輕人有了養(yǎng)寵物的想法。但正因如此，當(dāng)主人在外工作時(shí)，家里的寵物需要獨(dú)自在家，這中間有大量時(shí)間是寵物獨(dú)自在一個(gè)封閉的空間度過(guò)。試想一個(gè)正常人每天在一個(gè)封閉的空間獨(dú)處都不好受，何況一只智力相當(dāng)于2—3歲孩子的貓或狗。如果寵物沒(méi)有學(xué)習(xí)獨(dú)處，過(guò)度依賴主人的話，就很容易患“寵物分離焦慮癥”。因此關(guān)注寵物心理給予寵物全方面的陪伴是保證寵物身心健康的必要途徑。

二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（IFR）于2016年3月發(fā)布了最新的全球服務(wù)機(jī)器人統(tǒng)計(jì)報(bào)告，2014年全球?qū)Ｓ梅?wù)機(jī)器人銷量為24207臺(tái)，比 2013 年的 21712 臺(tái)增長(zhǎng)了 11.5%，銷售額比 2013 年增加 3% 達(dá)到 37.7 億美元，但全球服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)研究還處于起步階段。2017年服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到17.4%，市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將在2017年達(dá)到461.8億美元。預(yù)計(jì)未來(lái)五年，我國(guó)服務(wù)機(jī)器人行業(yè)的年均復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)40%，市場(chǎng)滲透率逐步提升。但服務(wù)機(jī)器人的研究方向主要在無(wú)人系統(tǒng)、仿人/生機(jī)器人、四足機(jī)器人、助老助殘/家用機(jī)器人、智能假肢等方面，服務(wù)對(duì)象都在于人，很少滲透到針對(duì)寵物設(shè)計(jì)服務(wù)上面。現(xiàn)有階段的寵物機(jī)器人的研究是將寵物電子化，做電子的寵物，目的是服務(wù)人。

三、寵物互動(dòng)機(jī)器人的設(shè)計(jì)構(gòu)想

（一）產(chǎn)品定位

寵物互動(dòng)型機(jī)器人，針對(duì)長(zhǎng)時(shí)間獨(dú)自在家的寵物設(shè)計(jì)，產(chǎn)品功能定位于玩具型陪伴的智能機(jī)器人，核心是為了解決寵物長(zhǎng)時(shí)間在家的心理問(wèn)題，讓獨(dú)自在家的寵物能與互動(dòng)機(jī)器人積極的互動(dòng)，緩解寵物的的分離焦慮癥。差異化與國(guó)內(nèi)外實(shí)際用戶為寵物主人的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

（二）產(chǎn)品功能分析

產(chǎn)品核心的問(wèn)題是要解決寵物獨(dú)自在家的分離焦慮癥，給予寵物獨(dú)自在家的全方位陪伴。

瑪氏寵物護(hù)理學(xué)院的專家顧問(wèn)理查德.巴特維克曾為對(duì)分離焦慮癥提供了四種解決方法：第一：足夠的運(yùn)動(dòng)量；第二：通過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，尋找陪伴是關(guān)鍵；第三：足夠的玩具可以分散它們的注意力；第四：將他們看作家庭一員有足夠的溝通，根本來(lái)說(shuō)就是讓寵物有陪伴的運(yùn)動(dòng)起來(lái)。

因此產(chǎn)品功能的陪伴設(shè)計(jì)可以來(lái)源于兩個(gè)方面，一種是主人空閑時(shí)間的視頻語(yǔ)音通話，通過(guò)視頻來(lái)跟寵物互動(dòng)；另一種是陪伴機(jī)器人的互動(dòng)陪伴，互動(dòng)的過(guò)程中寵物自然可以達(dá)到足夠的運(yùn)動(dòng)量。

視頻通話：主人利用空閑時(shí)間通過(guò)陪伴機(jī)器人的視頻功陪寵物講話安撫寵物情緒，寵物的智商并不低也有情感的需求，與寵物比如狗狗的交流其實(shí)是很有必要的，主人的聲音會(huì)給寵物帶來(lái)很大的安撫，給獨(dú)自在家的狗狗贊美與鼓勵(lì)讓狗狗覺(jué)得主人一直在身邊并未離開(kāi)自己，讓寵物獲得充分的安全感。

互動(dòng)陪伴：主要針對(duì)寵物自己與陪伴機(jī)器人的互動(dòng)設(shè)計(jì)，陪伴機(jī)器人充當(dāng)一個(gè)玩具的角色，這個(gè)玩具是個(gè)通用產(chǎn)品不管是貓還是狗都是適用的，寵物可以跟著機(jī)器人成為一個(gè)很好的玩伴，動(dòng)起來(lái)，陪伴機(jī)器人可以發(fā)出聲音會(huì)有一個(gè)積極的反饋交流。

（三）寵物喜歡的玩具互動(dòng)分析

筆者通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查、訪談各大寵物貼吧論壇（有寵、狗民網(wǎng)）來(lái)分析狗狗喜歡的玩具類型以及玩具的互動(dòng)方式，調(diào)研結(jié)果如表1所示，球類玩具最受狗狗喜歡，再者是發(fā)聲玩具、互動(dòng)類咬繩玩具和漏食玩具。由此可見(jiàn)狗狗更喜歡可以隨意追逐的球類玩具產(chǎn)品，球類造型容易滾動(dòng)容易引起寵物的追逐而狗天生就具有追逐的天性。發(fā)聲類產(chǎn)品其次，寵物可以從聲音中獲得刺激更愿意與其互動(dòng)玩耍。

（四）陪伴機(jī)器人的設(shè)計(jì)方案

外觀設(shè)計(jì)：企鵝造型的仿生設(shè)計(jì)；內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：內(nèi)部結(jié)構(gòu)共可大致分為行走避讓控制組件、燈光、兩種硬件模塊與控制的APP，12V的電機(jī)，電源開(kāi)啟后通過(guò)單片機(jī)數(shù)據(jù)計(jì)算，控制平衡點(diǎn)，始終保持平衡狀態(tài)。電機(jī)類型為永磁有刷。通信連接技術(shù)通過(guò)藍(lán)牙功能實(shí)現(xiàn)。燈光采用低功率的紅光點(diǎn)狀激光器元件，發(fā)出635nm波長(zhǎng)的可見(jiàn)點(diǎn)狀激光，呈現(xiàn)光柔和，直射不會(huì)對(duì)寵物的皮膚造成危害。表面外殼為航空鋁鍍絕緣漆，具備散熱防震的特點(diǎn)，內(nèi)置智能驅(qū)動(dòng)板，可以智能根據(jù)電壓調(diào)節(jié)供電。通過(guò)藍(lán)牙模塊與手機(jī)APP相連，操控小車的啟動(dòng)與行進(jìn)轉(zhuǎn)向，APP上可以實(shí)時(shí)顯示小車電量，提醒是否需要充電與顯示小車的傾斜角度。在APP界面上可以選擇高低兩種速度檔位。

（五）設(shè)計(jì)結(jié)果

如圖1所示，整體采用企鵝的造型，暖色調(diào)，主人打開(kāi)手機(jī)藍(lán)牙功能與玩具開(kāi)關(guān)，連接玩具端點(diǎn)名稱，成功連接后玩具會(huì)自動(dòng)處于自平衡狀態(tài)等待手機(jī)端命令。手機(jī)端app界面具有方向，速度檔，角度與電量實(shí)時(shí)顯示功能。通過(guò)app實(shí)時(shí)操控玩具的移動(dòng)。玩具端頂部?jī)?nèi)有紅外線發(fā)射裝置，當(dāng)成功啟動(dòng)玩具后，紅外線裝置自動(dòng)運(yùn)行，透過(guò)黑色半透明亞克力材質(zhì)投射至外部環(huán)境。玩具端硬件內(nèi)置自感應(yīng)避障系統(tǒng)，當(dāng)玩具端前方近處具有障礙物時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算距離并決定是否進(jìn)行避障功能。玩具硬件采用鋰電池供電，當(dāng)手機(jī)端顯示低電量時(shí)，會(huì)得到系統(tǒng)推送警告提醒充電，連接USB端口進(jìn)行充電，充電器顯示綠色提示燈時(shí)表示充電完成。通過(guò)此設(shè)計(jì)可成功實(shí)現(xiàn)主人與寵物之間的互動(dòng)。

圖1

四、總結(jié)

針對(duì)寵物服務(wù)的陪伴機(jī)器人設(shè)計(jì)仍處于起步階段，基于寵物的實(shí)際需要的陪伴機(jī)器人的設(shè)計(jì)研究空白，寵物陪伴機(jī)器人的服務(wù)對(duì)象應(yīng)由寵物主人轉(zhuǎn)變?yōu)閷櫸铮趯櫸锏膶?shí)際心理需求來(lái)設(shè)計(jì)相應(yīng)的互動(dòng)模式，交互設(shè)計(jì)中要考慮到寵物的生理、心理的接受情況，互動(dòng)中的陪伴機(jī)器人應(yīng)當(dāng)給予寵物充分的安全感來(lái)緩解獨(dú)自在家寵物的分離焦慮癥，本文在研究了寵物喜愛(ài)的玩具以及玩具互動(dòng)方式后設(shè)計(jì)了一種新的交互模式，追逐游戲與聲音的結(jié)合在寵物達(dá)到一定目標(biāo)后給予食物的獎(jiǎng)勵(lì)。在后續(xù)的研究中，筆者將針對(duì)寵物獨(dú)自在家的行為以及寵物的本能習(xí)性進(jìn)行更深層次的剖析，優(yōu)化并探究新的互動(dòng)模式。