情感化兒童機器人設計

孫寧 楊燦燦

（南京航空航天大學金城學院 江蘇省南京市 211156）

1 兒童機器人設計概述

近些年，80 后、90 后人群進入人生新階段，擔當起為人父母的角色，他們成為了兒童產品市場上主要的消費人群，這代人具有鮮明的個性和特色，對新事物有較強的好奇心和接受度，對于子女的教育非常看重，而繁忙的工作又常常令他們顧及不暇，因此兒童機器人十分符合當下家長的需求。兒童進入幼兒園開始正式的學習之前，兒童機器人可以承擔起老師、家長和朋友等多個角色，讓兒童能得到更全面周到的安全監護、早期的教育啟蒙和一同游戲的伙伴。現有的兒童機器人按功能可分為陪護類、教育類和娛樂類三大類型。本文通過情感化設計理論分析，總結出設計方向，提出情感化兒童機器人創新設計方案。

2 情感化設計理論分析

情感化設計在兒童產品設計中至關重要，認知心理學家唐納德?諾曼在《情感化設計》一書中根據大腦活動水平高低，提出情感化設計可分為三個水平層次，本能層、行為層和反思層，三者層層遞進又相互依存。越來越多的兒童機器人在研發中應用了情感化設計理論，通過造型、功能、使用方式等傳達情感信息，讓使用者獲得良好的體驗。

本能層的情感是人與物交互時，一種本能的、直接的情感體驗，源自人類天性。本能層的情感化設計有關產品給人留下的第一印象，是人們第一眼看到產品時的感受。開始深入產品的使用之前，人們會首先對視覺和和感覺方面做出反應。因此本能層設計關注點更多涉及到產品的形態、色彩、材質、聲音、氣味等多個感官層面，更多考慮的是使用者想要什么樣的產品感覺。

行為層的情感是控制日常行為運作的那個部分，是否能有效地完成任務，是否是一種有樂趣的操作體驗，是行為水平設計需要解決的問題。行為層次的設計關注的是功能和實現，包括四個要素：功能性、易理解性、易用性、感受。好的行為設計應該是以人為本的。行為是情感層次的中間階段，在做這個層次的設計時候要考慮的是使用者想要用產品做什么以及怎樣做。

反思層的情感連接著認知和思考，只發生在記憶中，而不是通過和產品的直接接觸和使用產生的。產品只有觸發了使用者的反思層次，才能和用戶的思想情感完全交融。同時，反思層的情感會受到文化、經驗、教育和個體差異的影響。反思層次的設計關注的是產品整體設計、戰略和品牌的設計。反思層的情感化產品設計要考慮的是如何將使用者的價值取向、人生目標轉換為設計概念和品牌戰略。

圖1：方案一QQ Smart Robot

圖2：方案二Smart Eye

3 情感化兒童機器人設計實踐

通過以上情感化設計理論分析，明確了設計方向，下面以3-6歲學齡前兒童為設計目標人群，將情感化設計的三個層次理論融入設計，探討其在兒童機器人產品設計中的實踐應用。

圖3：方案三INO Robot

3.1 方案一QQ Smart Robot

QQ smart robot（如圖1）的設計側重情感化設計三層次中的本能層次設計：整體產品造型采用了擬人形態，圓潤的頭身曲線提升了親和力，符合兒童的審美需求；產品整體色彩采用了白色和銀色的搭配，簡約柔和，讓使用者能把注意力集中在信息顯示屏區域。除了整體形態和色彩的設計，該產品還進一步對本能層次中的細節形態、觸感和聲音進行了設計：為了增加機器人的角色代入感，設計了三款不同顏色的動物形態頭套（貓咪、兔子、鹿），頭套采用硅膠材質，具有柔軟的良好觸感，更易觸摸擁抱；屏幕部分可以顯示不同的表情，與兒童進行答題互動；互動過程中，機器人還會發出例如鼓掌、吹口哨等音效，對兒童的行為或回答給以反饋。QQ smart robot 是一臺更像朋友和家人兒童機器人，產品造型具有很強的趣味性，從視覺、觸覺、聽覺角度滿足了兒童本能層次的情感需求。

3.2 方案二Smart Eye

Smart Eye（如圖2）整體造型采用了球形和大圓角過渡相結合的單體形態，非常簡約，正面圓形屏幕好似靈動的藍色大眼睛，能從本能層次吸引兒童的注意力。Smart Eye 的設計重點放在了情感化設計三層次中的行為層次，對產品的功能性和易用性進行了設計：Smart Eye 改變了傳統機器人單一的學習機功能，它通過3D 攝像頭和AI 識別功能，可以提醒兒童避開危險，為兒童的安全保駕護航；它還融入了語音和投影交互技術，將傳統的屏幕互動界面投影到更大的墻上，通過手勢識別和語音交互，讓兒童和家長能夠方便地共同參與學習、益智游戲等，提升了互動體驗。Smart Eye 結合前沿智能技術，對現有的產品使用方式進行了再設計，讓產品更有用、更易用、更好用，是以行為層次為重點的情感化設計方案。

3.3 方案三 INO Robot

兒童產品的使用者具有復合特性，主要包括兒童和家長兩大群體，因此兒童產品的設計不僅要滿足兒童的需求，也需要考慮家長的需求。年輕的家長們不僅注重兒童的語言、邏輯、觀察等傳統能力的培養，也期望兒童在探索空間、人際交往等多元智能方面有所發展。針對家長們的這一價值取向，INO Robot（如圖3）的設計概念定位為一款幫助兒童建立探索精神和提升人際交往的智能機器人。INO Robot 采用兩輪自平衡技術，由移動設備端控制它的運動，機器人頭部內置攝像頭，移動端可呈現實時視頻，并識別現實物品形成虛擬圖標，幫助兒童進行空間探索，繪制成空間地圖，虛擬和現實影像相結合。還可與其他玩家聯機合作完成空間探索的過程，在同一空間中進行競賽或游戲，實現人際交往與互動。可見INO Robot 是從情感化設計的第三層次反思層出發，提出的兒童機器人創新設計方案。

4 結語

在兒童產品中合理應用情感化要素是設計成功與否的關鍵，設計中不但要充分體現出產品的功能性，還應傳達情感，為兒童帶來良好的使用體驗。而良好的情感體驗往往來源于對本能層、行為層和反思層三個層次的情感設計。兒童機器人的情感化設計很好地滿足了新時代年輕父母的育兒需求。本文在理論研究的基礎上提出了創新設計方案，三個設計方案在不同情感層次上各有側重，是情感化理論應用于兒童機器人設計實踐的探索。