智能藥盒情感化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

侯林飛 李天 高炳學(xué)

關(guān)鍵詞：智能藥盒 情感化設(shè)計(jì) 三層次理論 設(shè)計(jì)流程 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

引言

從工業(yè)時(shí)代到智能時(shí)代，隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，用戶與產(chǎn)品之間的交互方式也有所改變，情感交互則是在自然交互的基礎(chǔ)上的更高級的信息交互技術(shù)，以用戶為中心、自然、高效的交互方式成為了研究的重點(diǎn)[1]。Jenny Preece[2]認(rèn)為交互設(shè)計(jì)是關(guān)于創(chuàng)建新的用戶體驗(yàn)的問題，好的交互設(shè)計(jì)應(yīng)具備富有美感、令人愉快、滿足用戶情感等的品質(zhì)。在智能時(shí)代的背景下，人們對于產(chǎn)品的需求更傾向于情感和互動(dòng)層面，使用戶與產(chǎn)品進(jìn)行交流 [3]。

本文針對用戶對于使用醫(yī)藥類產(chǎn)品所產(chǎn)生的負(fù)面情緒的問題，首先依據(jù)諾曼情感化設(shè)計(jì)的三層次理論，對智能藥盒的外觀、交互進(jìn)行設(shè)計(jì)，達(dá)到與用戶進(jìn)行情感交流的目的。在此基礎(chǔ)上應(yīng)用機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)情感動(dòng)作，設(shè)計(jì)并制作出一款可以和用戶進(jìn)行情感交互的智能藥盒，抵消用戶的負(fù)面情緒，與用戶形成情感共鳴。

一、情感化設(shè)計(jì)的概念

情感化設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)以人為本，它概念是一個(gè)從E-motional cognition衍生到設(shè)計(jì)范疇的提法，情感化設(shè)計(jì)是在保證產(chǎn)品基本功能的前提下，滿足用戶個(gè)性化的精神需求，使用戶具有正面的情感體驗(yàn)[4][14]。在用戶使用產(chǎn)品的過程中，使他們通過感受產(chǎn)品的顏色、外觀、材質(zhì)及操作方式等要素所含的情感，與產(chǎn)品產(chǎn)生共鳴，最終使用戶更愿意去體驗(yàn)產(chǎn)品[5]。在智能化設(shè)備逐漸完善的今天，用戶對于特定的產(chǎn)品得到了最基本的功能保障，情感化設(shè)計(jì)則是主要的設(shè)計(jì)方向。因此，設(shè)計(jì)出一款具有生機(jī)的，可以和用戶進(jìn)行交流的，在保證不影響功能的前提下充分滿足用戶的情感需求的產(chǎn)品是非常有必要的。

二、智能藥盒情感化設(shè)計(jì)

（一）設(shè)計(jì)與研究流程

如圖1，本次設(shè)計(jì)與研究的流程如下：

1.利用用戶研究的方法對智能藥盒的用戶進(jìn)行調(diào)研，確定用戶需求及環(huán)境，并根據(jù)需求進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品的市場調(diào)研，得到當(dāng)前產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)與不足，總結(jié)出設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)點(diǎn)并設(shè)計(jì)產(chǎn)品架構(gòu)。2.以諾曼情感化設(shè)計(jì)的三層次理論為指導(dǎo)，對智能藥盒的架構(gòu)、顏色、形態(tài)、材質(zhì)等進(jìn)行設(shè)計(jì)，用動(dòng)作分析法對交互動(dòng)作進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)用理論研究法對交互心理及用戶反思進(jìn)行研究。3.根據(jù)情感化設(shè)計(jì)結(jié)果，對遞送動(dòng)作進(jìn)行分析并設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)，用SolidWorks、犀牛等軟件進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真和模型建立，確定構(gòu)件尺寸，同時(shí)進(jìn)行模型的3D打印，利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。4.對已制作好并可實(shí)現(xiàn)功能的模型，用語義差異法進(jìn)行情感與可用性測試。

（二）智能藥盒情感化設(shè)計(jì)：美國認(rèn)知心理學(xué)家唐納德·A·諾曼著在他所編著的《設(shè)計(jì)心理學(xué)3情感化設(shè)計(jì)》一書中提出人的情感體系的三個(gè)不同層次：本能層、行為層和反思層[6]。其中，本能層關(guān)注用戶感官上對具體產(chǎn)品物質(zhì)要素的直接感受[7]， 行為層考慮用戶與產(chǎn)品間的交互體驗(yàn)，反思層則是在本能層、行為層的基礎(chǔ)上研究人與產(chǎn)品在交互過程中的心理感受[8]。本次設(shè)計(jì)的產(chǎn)品依據(jù)諾曼三層次理論逐步進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.智能藥盒需求研究

（1）訪談法進(jìn)行用戶研究：利用訪談法對用戶進(jìn)行調(diào)研，訪談對象與訪談提綱如圖2。在訪談過程中發(fā)現(xiàn)，青年人平時(shí)使用藥盒情況較中立，但經(jīng)常忘記吃藥，對提醒吃藥有一定的需求，并且他們比較擔(dān)心儲存藥物的盒子衛(wèi)生問題;對于剛退休的中老年人，他們身體可能有一些小疾病，對于藥盒使用較為接受，但不喜歡吃藥;對于居家的老年人，他們會(huì)經(jīng)常吃一些藥，但總是會(huì)忘記，同時(shí)對吃藥充滿恐懼，希望可以降低恐懼感且好操作，對老年人友好;且智能藥盒更多是在居家環(huán)境使用。

（2）同類產(chǎn)品調(diào)研：通過對現(xiàn)有市場上所有的智能藥盒進(jìn)行調(diào)研總結(jié)，目前所有智能藥盒的設(shè)計(jì)主要集中在簡潔的、柔和的設(shè)計(jì)方向上，其總結(jié)SD圖如圖3。因此，對智能藥盒外觀設(shè)計(jì)的創(chuàng)意點(diǎn)為：簡潔、現(xiàn)代感、直線、柔和、大圓弧、塑料材質(zhì)、暖白色調(diào)、樸素色彩、人性化操作與使用。外觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)意點(diǎn)為：采用下開門增大活動(dòng)空間、手拖門、呼吸燈。產(chǎn)品意向關(guān)鍵詞分別為“簡潔、親切、現(xiàn)代、科技、時(shí)尚”。

2.產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)計(jì)：根據(jù)調(diào)研結(jié)果，確定智能藥盒的主要模塊有藥物儲存模塊、提醒模塊、遞送模塊。按照產(chǎn)品模塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合，共得出三種組合方式，如圖4。綜合考慮到外觀、用料、體積、功能等因素，選取組合a為主要的產(chǎn)品架構(gòu)：由上至下依次為藥物儲存模塊、提醒模塊和遞送模塊。此種產(chǎn)品架構(gòu)相比其他兩種架構(gòu)方式，使產(chǎn)品更具有整體性，外觀設(shè)計(jì)上傾向于簡潔風(fēng)格。

3.智能藥盒本能層設(shè)計(jì)：本能層的設(shè)計(jì)，是針對感性設(shè)計(jì)即產(chǎn)品給人的直觀感受因素如色、形、質(zhì)的設(shè)計(jì)，產(chǎn)品通過形狀、尺寸、比例及層次關(guān)系對心理體驗(yàn)產(chǎn)生影響[9]。正面的情緒需要正面、積極的事物才能激發(fā)出來，本能層的正面情感正是源于那些可以提供安全、舒適、有趣情感的事物[10]。用戶使用智能藥盒的心態(tài)，多為直觀的視覺刺激所造成的，對于醫(yī)藥類的相關(guān)產(chǎn)品，用戶首先產(chǎn)生的則是抵觸情緒，原因主要有：疾病心態(tài)、醫(yī)藥恐懼、錯(cuò)誤服藥、忘記服藥、藥品衛(wèi)生等，相應(yīng)的則會(huì)產(chǎn)生很多負(fù)面情緒。在這種情況下，則是要對智能藥盒的外觀進(jìn)行設(shè)計(jì)，抵消用戶由于產(chǎn)品外觀的刺激所產(chǎn)生的負(fù)面情緒，使其接受進(jìn)而產(chǎn)生愉悅的使用體驗(yàn)。

根據(jù)產(chǎn)品架構(gòu)進(jìn)行智能藥盒的外觀設(shè)計(jì)，主要設(shè)計(jì)點(diǎn)有：產(chǎn)品架構(gòu)細(xì)化、顏色設(shè)計(jì)、形態(tài)設(shè)計(jì)和材質(zhì)設(shè)計(jì)，產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)方案如圖5。

（1）產(chǎn)品架構(gòu)細(xì)化：上側(cè)為開蓋處，可儲存藥物;中間為藥物儲存區(qū)域，同時(shí)在外殼處設(shè)置紅外傳感器及呼吸燈;最下側(cè)為藥品遞送區(qū)域，通過紅外感應(yīng)，實(shí)現(xiàn)藥品的遞送，進(jìn)而與用戶實(shí)現(xiàn)情感交流。（2）顏色設(shè)計(jì)：明亮且飽和度高的顏色，可以給用戶溫暖舒適的感覺，暖色調(diào)能夠引發(fā)用戶產(chǎn)生愉悅感。因此，產(chǎn)品主色調(diào)為明度和純度高的淺黃色，視覺上更接近白色;藍(lán)色為點(diǎn)睛色，主要應(yīng)用到控制開關(guān)上，增加科技感。（3）形態(tài)設(shè)計(jì)：對于簡潔、親密的形態(tài)，用戶更易于接受。在形態(tài)處理上采用圓潤平滑的大圓角形態(tài)，主視圖為矩形，沒有明顯的棱角。（4）材質(zhì)設(shè)計(jì)：光滑觸感可以在觸覺上使用戶產(chǎn)生滿足感，因此材質(zhì)上采用塑料材質(zhì)，表面拋光處理，使觸感更加平滑。

（三）單片機(jī)電路設(shè)計(jì)及實(shí)物模型制作：根據(jù)功能，進(jìn)行單片機(jī)的設(shè)置，如圖14。主要元器件包括：電源、開關(guān)、舵機(jī)、燈泡、喇叭和紅外傳感器。當(dāng)打開開關(guān)后，到達(dá)用藥時(shí)間，呼吸燈和喇叭同時(shí)工作提醒用戶用藥，在用戶靠近智能藥盒時(shí)，紅外裝置進(jìn)行識別，此時(shí)舵機(jī)開始工作，操縱連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)遞送動(dòng)作。

電路及機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)完畢后，將建好的模型及零件進(jìn)行3D打印，并準(zhǔn)備組裝用的螺栓螺母，準(zhǔn)備結(jié)果如圖15。主要零件包括：舵機(jī)（2個(gè)）、傳動(dòng)桿（2個(gè)）、聯(lián)動(dòng)桿（2個(gè)）、固定裝置（5個(gè)）、外殼（1個(gè)）、殼蓋（1個(gè)）、藥斗（1個(gè)）、顏色開關(guān)（2個(gè)）、紅外探測器（1個(gè)）、電池（1個(gè)）、充電器（1個(gè)）、單片機(jī)主板（1個(gè)）、喇叭（1個(gè)）、螺栓螺母墊片（若干）。對所有零件進(jìn)行組裝，如圖16。

（四）本章小結(jié)：通過對情感化智能藥盒的實(shí)現(xiàn)，過程涉及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、藥品遞送動(dòng)作的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真、單片機(jī)電路設(shè)計(jì)、3D打印、零件裝配，使智能藥盒具有功能性，實(shí)現(xiàn)了以雙手遞送動(dòng)作軌跡為基礎(chǔ)的藥品遞送動(dòng)作和紅外識別等的提醒功能，達(dá)到了預(yù)期的目的。

四、情感及可用性測試

人具有六種基本情感，分別為：歡樂、愛、驚奇、恐懼、憤怒、悲傷。語義差異法使用語義差異量表，從這六個(gè)維度中選取適當(dāng)?shù)那楦性~匯，進(jìn)行語義差異量表的構(gòu)建，并邀請典型用戶作為被試對產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)形態(tài)所表現(xiàn)出的情感體驗(yàn)進(jìn)行打分。該方法可以很好的反映出人們對于不同情感的性質(zhì)完全相反的詞匯的感受強(qiáng)度。語義差異量表如表1。

尋找10名年齡性別不同的被試進(jìn)行情感化實(shí)驗(yàn)，通過語義差異量表對使用產(chǎn)品時(shí)的情感詞匯進(jìn)行打分，結(jié)果如表2。通過匯總的10位被試在使用過程中的語義差異打分可以看出，本次設(shè)計(jì)的智能藥盒在與用戶交互時(shí)正面情緒大于負(fù)面情緒，證明該產(chǎn)品可用且能夠激發(fā)用戶的正面情緒。

總結(jié)

情感化設(shè)計(jì)更加符合“以人為本”的設(shè)計(jì)理念，從情感角度出發(fā)，使用戶與產(chǎn)品產(chǎn)生共鳴，實(shí)現(xiàn)情感交互。本文以用戶在使用醫(yī)藥類產(chǎn)品時(shí)由于疾病心態(tài)、醫(yī)藥恐懼、錯(cuò)誤服藥、忘記服藥、藥品衛(wèi)生等問題產(chǎn)生的負(fù)面情緒為切入點(diǎn)，以唐納德·A·諾曼所提出的情感化設(shè)計(jì)的三層次理論為指導(dǎo)，設(shè)計(jì)了一款情感化的智能藥盒。在本能層，對藥盒的顏色、形態(tài)及材質(zhì)進(jìn)行設(shè)計(jì);在行為層，以藥品的遞送動(dòng)作為核心進(jìn)行設(shè)計(jì)，將人以尊重心態(tài)時(shí)的雙手遞送動(dòng)作應(yīng)用到藥品遞送過程中;在反思層，使用戶與智能藥盒進(jìn)行心理匹配，產(chǎn)生回憶與情感波動(dòng)，同時(shí)搭配燈光及聲音，形成視聽觸多感覺的情感交互。其次，本文根據(jù)產(chǎn)品的架構(gòu)進(jìn)行智能藥盒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與單片機(jī)的設(shè)置實(shí)現(xiàn)藥品遞送、紅外識別、用藥提醒等功能。最后本文以跨學(xué)科的形式進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，為工業(yè)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供一種全新的設(shè)計(jì)思路。在接下來的研究中，將會(huì)在此基礎(chǔ)上加入app設(shè)計(jì)，使智能藥盒更加智能化，在交互上更加自然。智能醫(yī)藥類產(chǎn)品情感化設(shè)計(jì)，對于滿足用戶需求，改善用藥習(xí)慣與心態(tài)，提高健康水平有很大的推動(dòng)作用。通過情感化設(shè)計(jì)，可讓智能產(chǎn)品更能體現(xiàn)出“人情味”及對用戶的關(guān)懷，使用戶正視醫(yī)藥與健康。