面向青年獨居群體的家庭智能機器人仿生產品設計研究

劉鑫 張文

關鍵詞：青年;獨居群體;智能機器人;仿生;產品設計

1 相關概念解析

1.1 家庭智能機器人

家庭智能機器人是智能移動型機器人，是隨著科技進步而產生的第三代機器人。家庭機器人對家居環境有較強的自我調節和適應能力，由于該機器人應用了各類傳感器設備，可以實現信息的學習和交互功能[1]。家庭智能機器人是智能家庭私人助理，利用人工智能和語言交互處理能力，無需主人親自動手，分析主人需求，從而提供所需的幫助。

1.2 仿生設計

仿生設計是在仿生學和設計學的基礎上發展起來的新興交叉學科，通過對自然界動植物特征的觀察研究獲取設計靈感，分析處理后合理地運用到設計作品中[2]。仿生設計的方法有仿生物形態、仿生物結構、仿生物功能、仿生物色彩、仿生物肌理，仿生物質感等。仿生物形態又分為具象和抽象，具象仿生是明顯可見生物原型，多見于兒童或情景產品，形象仿生的產品形象追求神似，具有暗示性和聯想性，如雅各布森的天鵝椅等;結構和功能仿生是從生物的肌體構造獲取靈感，實現相近的功能構造，如模仿蜂巢設計出的蜂巢式夾層結構板;質感和肌理仿生是通過材料的設計，使產品獲得需要的觸感和觀感，如泳衣的鯊魚皮的設計極大提高了泳速[3]。

2 青年獨居群體的生活方式與特征

2.1 青年獨居群體的生活方式

青年的生活可以從生活服務、社交方式、個人習慣等方面進行歸納。首先，在生活服務方面，伴隨著互聯網和快遞業等新生事物的發展，人們足不出戶就可以通過各種外賣平臺和電商軟件解決生活需求;第二，在社交方式方面，網絡的普及使人們面對面的線下社交形式減少，青年人的居家生活更多的是通過交友軟件和自媒體平臺進行線上交流;第三，個人習慣方面，習慣擁有獨立的私人空間，相對喜歡自我和個性化的生活[4]。

青年獨居群體的居家活動主要分為收拾整理、補充能量、精神溝通和洗漱休息四個主要階段，其中同寵物玩耍和網絡社交是青年獨居群體居家活動的情緒高點，而打理寵物日常，等待外賣等階段容易出現情緒的低落[5]。根據對青年獨居群體居家活動的分析，青年人需要的是在保留獨立的私人空間和個性化的生活方式的基礎上增加面對面的溝通交流的機會。

2.2 青年獨居群體的特征

青年獨居群體的特征主要有：第一，缺少面對面的溝通交流，青年獨居群體居家生活主要以單獨生活為主，缺乏語言交流;第二，需要獨立的私人空間，新一代青年普遍更注重隱私，所以更希望有獨立的私人空間;第三，青年人對新生事物的接受程度較高，相對喜歡個性化的生活方式。

3 面向青年獨居群體的家庭智能機器人仿生產品設計思路

3.1 提取仿生設計元素

進行家庭智能機器人仿生設計前，要先進行仿生設計元素提取，可以經過市場調研，從自然萬物中提取元素，從形態、結構、色彩等方面對仿生對象進行擬物化的處理。基于設計師的構思，通過草圖勾畫方式記錄，繪制各種形態或者記錄下設計信息，提取三至四個方向的仿生設計元素，再由設計師進行頭腦風暴和深入探討。

3.2 仿生設計元素組合設計

在提取仿生設計元素之后，再將先前提取的仿生設計元素進行組合，可以利用建模軟件創建三維模型，生成多角度效果示意圖。多角度地觀察并調整產品的形態，更直觀地構思出家庭智能機器人的外形，更精確地表達設計的構思，使其符合青年獨居群體的需求。

3.3 設計生成

通過提供不同的家庭智能機器人設計方案，對產品的造型、配色、工藝、應用等方面的說明，設計師就設計方案形成設計最終方案。

4 面向青年獨居群體的家庭智能機器人仿生產品設計實踐

4.1 提取仿生設計元素

當代青年人喜愛的萌寵、動漫、運動和甜品等元素可以成為設計靈感的來源，如圖1。

仿生設計元素一：大熊貓是中國特有的珍稀動物，體態呆萌，憨態可掬，因而采用大熊貓經典的黑眼圈和大腦袋的形態特征作為家庭智能機器人的仿生設計元素之一。

仿生設計元素二：動畫片中的哪吒在中國家喻戶曉，伴隨一代代中國人長大，其活潑可愛、勇敢善良的形象深入人心，因而借鑒了動畫片中哪吒的圓形發髻形象作為另一仿生設計元素。

仿生設計元素三：平衡車是廣受年輕人喜愛的代步工具，簡單便攜、時尚大氣，成為年輕人的玩具之一，因而借鑒平衡車的動力輪作為仿生設計元素。

仿生設計元素四：冰激凌是一種極具誘惑力的美味冷凍奶制品，深受年輕人的喜愛，因而借鑒冰激凌的造型及配色作為仿生設計元素。

4.2 仿生元素組合設計

仿生元素組合設計是將各種仿生元素融合在一起，組成一個整體。通過借鑒大熊貓的黑眼圈和大腦袋并結合動畫片哪吒的發髻形狀設計產品的頭部形狀為圓腦袋圓耳朵和黑眼圈的造型，從而使整個頭部形態憨態可掬;借鑒平衡車的動力輪造型，為產品設計出可行走自如的輪子形狀的腿足;借鑒冰激凌造型使整個產品呈現直筒且下身略窄的形狀。

4.3 設計呈現

4.3.1 功能與造型設計

該機器人主體是由機器人大腦、頭部攝像頭、面部表情顯示屏、傳感器動力輪等組成。機器人大腦配備有傳感觸角，360°半球式攝像機、麥克風、熱感照相機等設備，當按壓機器人大腦后方的按鈕時即為開機，使用可摘取的磁力攝像頭與機器人頭部相連接，攝像機獲取外部信息，從而拍攝記錄外物，在機器人系統內進行分析，就能夠通過面部表情顯示屏做出眨眼、拋媚眼和翻白眼等動作，并依據用戶的行為做出反饋。家庭智能機器人的尺寸是高44cm，寬26cm，頭部大小為高14cm，寬20cm，加帽子的總高度為20cm，寬26cm，帽子體積稍大些，顯得更為可愛。加帽斗篷長16cm，寬18cm。輪子高12cm，寬6cm。冰淇淋背包總體高80cm，寬40cm。圓筒身長45cm，正圓形橫截面直徑為34cm。球體罩直徑為40cm，且頂部包含透氣圓孔。如圖2、圖3。

4.3.2 配色設計

為實現產品設計的多樣性和個性化的選擇，通過配色衍生出了四款不同風格的款式，滿足不同人群的需求：商務成熟風格是黑色搭配質感灰，展現出成熟穩重的風格;休閑假日風是以棕褐色搭配明亮的黃色，傳遞陽光自由的生活態度;知性風格是以奶白色為主，霧霾藍為輔，體現時尚成熟感;精致少女風格以橘粉色搭配奶茶色，凸顯精致軟萌之感。如圖4。

4.3.3 APP設計

APP的設計是為了提升在家庭智能機器人仿生產品設計基礎上的交互體驗。圖5是機器人設備衍生出的手機APP 界面設計，界面中包括空氣檢測、緊急聯系人、小令的朋友圈等功能圖標，利用其進行終端控制家庭智能機器人的行為和語言。

5 結語

產品設計需要跟隨社會發展的進程引導和滿足社會的需求，隨著科技的迅猛發展，家庭智能機器人開始走進人們的生活，它作為智能家居產品的一個種類可以滿足人們陪伴和交流等方面的需求。本文以青年獨居群體為目標群體用仿生手法設計家庭智能機器人，希望通過本文的闡述，能夠對本領域的研究產生新的認知與思路。