兒童互動(dòng)機(jī)器人造型設(shè)計(jì)研究探析

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摘要:隨著社會(huì)的高速發(fā)展，同時(shí)伴隨著較于成人化的游戲過早的進(jìn)入了兒童世界的現(xiàn)狀，兒童與父母、兒童和兒童之間越來越難交流互動(dòng)，兒童對(duì)科技型玩具的需求也越來越高。為了應(yīng)對(duì)這一系列的問題，需要設(shè)計(jì)一款智能型兒童產(chǎn)品，通過設(shè)計(jì)的力量使兒童的生活更加美好幸福。本設(shè)計(jì)主要采用的設(shè)計(jì)流程及設(shè)計(jì)方法是：針對(duì)現(xiàn)有智能機(jī)器人產(chǎn)品進(jìn)行研究分析，如機(jī)器人的功能、造型、使用方式等；在對(duì)使用群體進(jìn)行全方面的調(diào)研分析后，總結(jié)出在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的功能和造型應(yīng)該側(cè)重的方面；明確設(shè)計(jì)定位，針對(duì)兒童的色彩分析和造型設(shè)計(jì)確定一個(gè)最終可實(shí)現(xiàn)的成熟設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)品造型設(shè)計(jì);智能機(jī)器人;兒童玩具

隨著社會(huì)的高速發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步，機(jī)器人已經(jīng)作為人類生活的“好伙伴”逐漸進(jìn)入人類的生活。智能語音互動(dòng)機(jī)器人又因?yàn)槠涓菀走M(jìn)行良好的交互設(shè)計(jì)而具有更大的開發(fā)潛力，而針對(duì)兒童這一特殊人群進(jìn)行設(shè)計(jì)的智能語音互動(dòng)機(jī)器人尚屬于比較空白的階段，很多設(shè)計(jì)人群還沒有意識(shí)到其中的開發(fā)潛力與價(jià)值。同時(shí)，兒童這一特殊群體也面臨著諸多交流的、游戲的問題，而為其設(shè)計(jì)一款智能語音互動(dòng)機(jī)器人也是一個(gè)很好的解決方案。所以設(shè)計(jì)一款針對(duì)6歲以上兒童的智能語音互動(dòng)機(jī)器人是非常有必要的。

1兒童智能語音機(jī)器人設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例

針對(duì)兒童的智能語音互動(dòng)機(jī)器人的開發(fā)尚處于起步階段，只有少部分設(shè)計(jì)研究人員認(rèn)識(shí)到可以運(yùn)用智能語音互動(dòng)機(jī)器人來彌補(bǔ)孩子和父母之間、兒童和兒童之間的溝通障礙，可以代替手機(jī)、平板滿足兒童對(duì)科技型產(chǎn)品的興趣。盡管有少量的創(chuàng)客已經(jīng)在研究開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品，但交互性、趣味性、娛樂性仍有待提高，開發(fā)出的機(jī)器人產(chǎn)品也仍然屬于科研階段，沒有進(jìn)行市場(chǎng)投放和推廣，智能語音互動(dòng)機(jī)器人的開發(fā)整體上呈現(xiàn)出空白待發(fā)展的狀態(tài)。以下是對(duì)三款市場(chǎng)上的同類產(chǎn)品分析。

1.1BOXZ

BOXZ是一款利用Arduino板為小朋友設(shè)計(jì)的組裝、編程機(jī)器人。其外形看起來就是一個(gè)簡(jiǎn)單的方盒子，內(nèi)部搭載傳感器和主控板，產(chǎn)品外部通過拼接的方式進(jìn)行組合，還可以自主創(chuàng)新，搭配小手臂、小帽子等[1]。此外，小朋友可以自己動(dòng)手制作機(jī)器人的外衣，可以創(chuàng)造性的利用圖形化編程，寓教于樂。優(yōu)點(diǎn)：具有圖形化編程的功能，可開發(fā)的游戲模式多，寓教于樂性高。缺點(diǎn)：交互應(yīng)答性比較差，造型過于方正，給人的距離感比較強(qiáng)。

1.2騰訊微寶球形機(jī)器人

騰訊微寶球形機(jī)器人是一款采用APP操控移動(dòng)的游戲型機(jī)器人[2]，其外形就是一個(gè)簡(jiǎn)單的球體，其主要功能是搭配其公司的各種游戲平臺(tái)進(jìn)行體感游戲；其主要原理是內(nèi)置傳感器和微型處理器，通過編程使其可感知外部環(huán)境，并自主地進(jìn)行判斷。騰訊微寶智能機(jī)器人外觀炫酷，可以進(jìn)行顏色變化。其主要特色是其整體完全封閉，采用無線充錢技術(shù)，可以在水中進(jìn)行玩耍。優(yōu)點(diǎn)：造型炫酷，功能強(qiáng)大，有DIY功能，游戲模式帶入性強(qiáng)，個(gè)性強(qiáng)。缺點(diǎn)：這是一款絕對(duì)的游戲型機(jī)器人，沒有寓教于樂性，不適用于兒童。

1.3SpheroBB-8智能語音互動(dòng)機(jī)器人

SpheroBB-8機(jī)器人是一款通過手機(jī)控制的智能語音互動(dòng)機(jī)器人，這款機(jī)器人主要分為兩個(gè)部分，一部分是球形身體，另一部分是半球形腦袋，兩部分通過磁性進(jìn)行連接。其主要原理是內(nèi)置傳感器進(jìn)行識(shí)別方向和位置。其可以通過手機(jī)端控制其點(diǎn)頭、搖擺等動(dòng)作。此外，這款機(jī)器人的一大特色就是融入了全息投影技術(shù)，其可以全息播放自己錄制的短片或電影。這款機(jī)器人已經(jīng)不僅是單單針對(duì)兒童的玩具，更是每一個(gè)科技愛好者的伙伴。優(yōu)點(diǎn)：科技性極強(qiáng)，交互性好，造型奇特。缺點(diǎn)：更趨向于定位于科技愛好者，對(duì)于兒童來說過于高級(jí)，售價(jià)高。

2兒童心理需求分析

智能語音互動(dòng)機(jī)器人的使用人群為6歲以上兒童，通過訪談?wù){(diào)研分析其心理需求如下。(1)喜愛科技型玩具。隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，手機(jī)、平板電腦變得隨處可見，也逐步的侵入兒童世界。手機(jī)、平板電腦逐漸成為玩具出現(xiàn)在兒童的生活中。但這樣的情況會(huì)帶來諸多的問題，例如，視力問題、內(nèi)容健康的問題等。相比于單純的傳統(tǒng)玩具，兒童越來越喜歡科技型玩具。雖然智能語音互動(dòng)機(jī)器人本身就是科技型產(chǎn)品，但如何做到讓此科技型產(chǎn)品的娛樂性超過手機(jī)、平板電腦仍然是設(shè)計(jì)要解決的問題。(2)需要父母陪伴一起玩耍。人以個(gè)體的形式存在世界上，但卻需要社會(huì)關(guān)系的陪伴。父母是兒童自出生起最早開始陪伴兒童的人，兒童也在成長(zhǎng)的過程中需要父母陪伴一起玩?！，F(xiàn)代社會(huì)兒童和父母之間、兒童和兒童之間的交流障礙已然逐漸增大，需要一款產(chǎn)品作為中間的調(diào)和來解決這個(gè)問題。這就要求智能語音互動(dòng)機(jī)器人既滿足兒童的需求，又不會(huì)讓父母覺得無聊，只有這樣才能讓智能語音互動(dòng)機(jī)器人彌補(bǔ)兒童和父母之間的交流鴻溝。(3)需要多種多樣的交互方式。雖然希望家長(zhǎng)可以陪伴兒童一起玩耍，但現(xiàn)實(shí)中由于父母忙碌的原因還是兒童自己獨(dú)自一人玩耍的時(shí)間比較多，所以兒童需要智能語音互動(dòng)機(jī)器人具有良好的交互性，甚至是多種多樣的交互性。除了語音應(yīng)答外，希望具有表情變換等功能，可以讓兒童一個(gè)人玩耍時(shí)也不寂寞。(4)喜歡個(gè)性的、獨(dú)一無二的。智能語音互動(dòng)機(jī)器人以玩具的身份出現(xiàn)在兒童的世界里。對(duì)于兒童來說，他們希望自己的玩具是獨(dú)一無二的、是特別的。但大工業(yè)批量化生產(chǎn)的背景下，無論任何產(chǎn)品一模一樣是不可避免的，所以這要求智能語音互動(dòng)機(jī)器人在設(shè)計(jì)時(shí)從小方面著手，來區(qū)分產(chǎn)品做到個(gè)性化。(5)喜歡新鮮的、不同的。兒童對(duì)于新鮮的事物總是好奇的，這就導(dǎo)致兒童很容易厭倦手中舊的玩具而去喜歡新的玩具。這就導(dǎo)致智能語音互動(dòng)機(jī)器人作為玩具要長(zhǎng)久的存在于兒童手里是困難的，所以需要智能語音互動(dòng)機(jī)器人具有多種多樣的游戲模式，且可以不斷地進(jìn)行創(chuàng)新與更新，以此來延長(zhǎng)兒童對(duì)智能語音互動(dòng)機(jī)器人的喜愛，從而也延長(zhǎng)了產(chǎn)品的壽命。

3設(shè)計(jì)實(shí)例

通過實(shí)例和用戶需求分析，我們明確了設(shè)計(jì)定位：一款針對(duì)6～12歲兒童使用的具有語音應(yīng)答、表情變化、APP控制運(yùn)動(dòng)、圖形化編程功能的兒童陪伴語音互動(dòng)機(jī)器人。我們將用戶對(duì)于產(chǎn)品的需求融入到該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，研究其在兒童陪伴機(jī)器人方面的方法和思路。

3.1針對(duì)兒童的色彩分析

色彩是人對(duì)于事物的本能感知，人們利用色彩并賦予色彩不同的象征意義，例如紅色代表血液，代表熱情，象征生命；黃色代表快樂、代表明亮，象征收貨；藍(lán)色代表科技、代表安寧，象征藍(lán)天和大海等。而對(duì)于目標(biāo)定位的使用人群6歲以上兒童來說，他們也許對(duì)色彩的象征意義沒有明確的感知，但他們已經(jīng)可以明確的區(qū)分所有的色相，可以感知到顏色明度、純度的些許不同。隨著年齡的不斷增長(zhǎng)，兒童將逐漸有自己喜歡的顏色，相對(duì)于明度、純度較高的鮮亮的顏色，他們會(huì)逐漸趨向于調(diào)和色，更加趨近于成人的審美。智能語音互動(dòng)機(jī)器人的配色采用了現(xiàn)今最為流行的馬卡龍系列顏色，馬卡龍顏色和白色的組合讓產(chǎn)品整體造型更加可愛、俏皮。馬卡龍顏色本身就是一種甜美的顏色，恰當(dāng)?shù)纳式M合可以給使用者愉快、美好的心理暗示。智能語音互動(dòng)機(jī)器人的色彩其實(shí)是可以根據(jù)當(dāng)下的流行趨勢(shì)進(jìn)行不同顏色的設(shè)計(jì)配比，理論上不應(yīng)該固定某種顏色配比，應(yīng)該給予產(chǎn)品更大的創(chuàng)造可能。

3.2造型設(shè)計(jì)

針對(duì)兒童使用的智能語音互動(dòng)機(jī)器人的造型設(shè)計(jì)，是一個(gè)機(jī)器人設(shè)計(jì)是否成功的外在表現(xiàn)。智能機(jī)器人既要符合兒童審美需求，又要考慮到設(shè)計(jì)的造型要配合內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且要考慮到材料工藝等方面的內(nèi)容。綜合以上，配合現(xiàn)有的產(chǎn)品部件后，我們提出了現(xiàn)有的設(shè)計(jì)方案，此設(shè)計(jì)方案可以充分考慮方案的可實(shí)現(xiàn)性。在方案可實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上充分考慮了設(shè)計(jì)的美觀性，并兼顧了人機(jī)方面的設(shè)計(jì)。此方案在設(shè)計(jì)上采用了可愛的球形造型，綜合了市面上同類產(chǎn)品的功能進(jìn)行的設(shè)計(jì)，其具有了語音應(yīng)答功能、眼部表情變換功能、APP控制行進(jìn)功能，同時(shí)在設(shè)計(jì)中加入了LCD運(yùn)動(dòng)提示的顯示屏，在機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上完善了造型的設(shè)計(jì)。為了滿足兒童對(duì)于玩具希望有個(gè)性、希望自己的玩具是獨(dú)一無二的心理，進(jìn)行了個(gè)性貼紙的設(shè)計(jì)。同時(shí)，個(gè)性化的設(shè)計(jì)也滿足了在游戲中區(qū)別個(gè)體的需要。通過設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)來完成表情的變化，表情變化的結(jié)構(gòu)主要是由上層板和中層板之間的表情結(jié)構(gòu)、按動(dòng)開關(guān)和彈簧組成，當(dāng)按動(dòng)開關(guān)時(shí)，通過彈簧的壓縮和反彈帶動(dòng)輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)表情結(jié)構(gòu)變換。

4結(jié)語

本次設(shè)計(jì)提出了定位于兒童的智能語音互動(dòng)機(jī)器人的概念，設(shè)計(jì)的智能語音互動(dòng)機(jī)器人有語音應(yīng)答、眼部表情變換、APP控制運(yùn)動(dòng)、圖形化編程等功能，所有的功能設(shè)置很大程度上提高了產(chǎn)品的趣味性和交互性。對(duì)于產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)和細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)基本滿足了消費(fèi)人群即家長(zhǎng)對(duì)于此類產(chǎn)品的要求，也滿足了使用者即兒童的心理需求。通過智能語音互動(dòng)機(jī)器人的設(shè)計(jì)開發(fā)，可以解決手機(jī)、平板電腦逐漸作為玩具進(jìn)入兒童世界的問題，也可以解決兒童與父母之間、兒童和兒童之間逐漸形成的交流障礙問題。配合多種的交互方式和游戲模式，可以使機(jī)器人產(chǎn)品成為兒童生活中的好伙伴，減緩兒童在日常生活中的孤單感。

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作者:郭秦逸 張鐵成 單位:大連大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院