基于模糊層次分析法的參與式兒童陪伴機器人設計研究

郭皓月　楊梅　李雪瑞

摘要：為更完善兒童用戶的需求，增強用戶參與式體驗，進行兒童陪伴機器人的改進設計與研究。運用層次分析法對用戶需求進行分析，確立設計要素，從功能、外觀和體驗三個方面建立參與式機器人指標評價模型;融合模糊綜合評價方法確立參與式兒童陪伴機器人的評價數據，計算指標評價值并進行綜合排序，分析方案可行度。經過對評價指標確定權重，融合專家打分數據用模糊綜合評價對設計方案各項指標要素進行計算，得到參與式兒童陪伴機器人方案最終綜合分數，依據數據分析方案的合理性與不足。模糊層次分析法將定性的兒童陪伴機器人模糊設計要素定量計算，對兒童陪伴機器人方案給予綜合評價，客觀分析方案的可實施性。

關鍵詞：參與式兒童陪伴機器人 用戶需求 模糊層次分析法 產品改良設計 參與設計

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A

文章編號：1003-0069（2021）06-0084-04

引言

處在競爭壓力激烈的現在社會，家長對孩子陪伴非常缺乏，隨著科學深化和機器制造技術的進步，需針對缺乏關愛的兒童設計一款全面陪伴機器人。陪伴機器人可彌補大人繁忙造成的孩子感情淡漠，自制力差等問題，改良此款機器人可給予孩子全面陪伴。科技迭代更新，陪伴機器人的設計要求日漸全面化，刺激市場對這類產品的需求。但市場現有的陪伴機器人功能較單一，對于驚喜型的創新點研究較少。因此要著重兒童需求進行機器人改良設計。模糊層次分析法把矩陣分子用含糊的評定方法量化，結合設計因素與數據一起運作斷定。用層次分析算出設計點的數值和比重值，然后用模糊數據對設計點進行判定和數量化的推敲，縮減僅人員打分的失誤比例，通過運算總結，整體分析參與式兒童陪伴機器人。通過分析數據進行評價，增加陪伴機器人設計的可行性與易用性概率。此款參與式兒童陪伴機器人從用戶參與和需求角度入手，用模糊層次分析法確立改進設計要素數據，并將其用于參與式兒童陪伴機器人的設計實踐之中。

一、參與式兒童陪伴機器人設計分析

以用戶需求為重點分析機器人，構建層次評價模型。此款機器人為5到10歲兒童設計，分為學習、生活、娛樂陪伴型機器人，目前大多機器人不具備全面陪伴功能，此款機器人是在家中使用的全職型陪伴機器人。兒童階段是學習，生活規律，性格養成的重要時期，此款機器人可負責兒童方方面面，兼有擔任父母角色的游戲陪伴等功能。通過推敲，可以看出用戶最需要的是全面型的陪伴機器人，它同時具備多個功能，有很好的使用體驗。

二、參與式兒童陪伴機器人主要設計要素整理

參與式機器人要發揮參與作用，讓大人兒童充分互動。要遵循參與式理念的幾點準則，設計的產品具有真實化、互動化和情感化。真實化是指建立真實有效、高度融入使用環境來激發家長兒童參與的興趣。互動化是在設計的過程中以與用戶互動交流作為主思考因素。深度反饋在功能層面，機器人不僅有對話作用，還要從功能等其他尺度深入比如多國語言深入交流學習生活等各個方面。情感化，體現在機器人的造型、形狀以及色彩等方面，比如科技感工業機械，教育型機器人就不相同。第一印象要把機器人外觀顏色和形狀與用戶視覺進行交互，可拉近人對機器人的情感。不斷設計深化機器人輪廓外觀和顏色，帶來溫暖的使用體驗。真實化、互動化和情感化都是參與式理念不可缺少的組成部分。

參與式原則有以下重要設計點，將真實化參與式原則用功能因素進行闡述，這是準則層的第一個要素。互動化原則可以間接輸出體驗因素，而情感化原則通過機器人的屏幕等外觀因素展示。根據調研結果可知用戶需求集中在功能、外觀和體驗因素三個方向，在功能方面，改進的設計功能可真正體現參與式理念的真實化表達原則。針對不同國籍的兒童，要具備多語言轉換功能。在陪伴機器人中設定需要的主人公，比如父母等角色會自動按照他們的語言習慣對兒童進行多方位陪伴。在外觀因素層面，要用耐磨耐摔材質，減小頑皮兒童損壞機器人程度，注重材質的安全環保。用可愛造型和絢麗色彩點綴，增強陪伴機器人外觀趣味。在體驗因素方面，首要因素是用戶使用體驗，增加機器人操作界面多元化和趣味化，屏幕應設置有趣豐富的卡通界面，用圖片和形狀代替繁瑣枯燥文字。兒童缺乏安全意識，應設有遠程監控系統讓家長隨時跟蹤兒童情況，保障安全。針對用戶是兒童，設計應避免繁瑣的功能操作系統，用數量少但功能多的按鈕進行運用。升級機器人的使用維度，機器人的操控系統隨著設計的更新換代可自動更新，使用戶享受最新機器人最新版本，可根據自己需求設定內容。

三、參與式兒童陪伴機器人判斷模型構建

（—）設計要素指標層次模型建構

層次分析法是近年應用較為廣泛的統計分析方法，它可將多層次、多指標、多設計要素組成直觀的模型體系，將定性設計要素分別計算權值進行定量用數據分析解答，為方案的改良設計提供合理科學的參考。通過邀請用戶、設計師等人員分析機器人的使用感受、借助文獻以及請教專業生產方等，對機器人改進點反復琢磨，敲定最后整改設計方位，如表1。