服务机器人交互设计研究与应用

姚君 黄天吴 郭益诚

摘要：在我国，随着智能时代与体验性时代的到来，服务型机器人已经成为社会的研究热点，在机器人与人来的交流合作中，交互设计尤为重要。基于此，本文以服务机器人交互设计为研究对象，通过交互设计相关理论概括，分别从服务机器人造型设计和界面设计模型构建等方面详细阐述服务机器人交互设计的模型构建，再以酒店服务机器人为案例阐述交互设计在服务机器人设计上的理论验证。

关键词：服务机器人；交互设计；交互过程

中图分类号：TB472 文献标识码：A

文章编码：1672-7053（2018）03-0133-02

随着科技化时代的到来，人们生活水平不断提高，对生活品质更为在意，服务机器人逐渐成为机器人家族中的一个年轻成员，迄今为止没有严格而明确的定义，不同国家对机器人的认识和态度是不同的。根据分类可以分为专业领域服务机器人和家庭服务机器人，机器人的应用范围广泛，主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作。

1 服务机器人交互设计相关理论概括

交互设计，是定义、设计人造系统行为的设计领域，交互设计定义了两个或两个以上互动的个体之间相互交流的内容与结构，这些内容与结构相互合作，共同达成某一目的。服务机器人交互设计努力去创造和建立人与产品、服务之间最为恰当和谐的关系，以“在充满社会复杂性的物质世界中嵌入信息技术”为中心。目前，服务机器人的交互设计系统以用户体验和可操作性为目标，关注以人为本、为人服务的用户需求。服务机器人的交互是一个复杂而多变的过程，根据实际情景配合相应的服务机器人，这对研究很有意义。服务机器人的交互设计以用户体验作为中心出发点，努力创建一个用户在使用的过程中身心感到愉悦，对产品和服务达到满意程度的过程。服务机器人交互设计以消费者的情感表达与反应情况作为研究的基础，通过统计分析合信息技术的操作，构建出满足消费者意向的产品，最终使消费者产生依赖的情绪。

一个完整的交互系统是由人、产品、输入输出行为、场景和技术五个元素组成的，经过总结与提炼，最终有使用者要素、介质要素和过程要素。其中，使用者要素指的是用户在生活中是产品的使用者，决定了整个交互服务过程，用户的心理与产品体验是交互设计的重点；介质要素指的是手机、计算机和机器人都是交互过程中存在的介质，也是整个交互流程中的执行者；过程要素指的是使用者对介质施加行为和工作，使产品做出反馈，使用者达到了目的，整个交互过程的操作和实践都直接影响用户体验，所以机器人的交互设计就是在努力控制用户最舒服的状态。

2 服务机器人交互设计模型构建

2.1 服务机器人交互造型设计

服务机器人真正的实现了人与机器的互动，机器人为用户提供生活服务，并娱乐用户，情感设计是服务机器人设计中重要的内容之一，所以在外观上需要对机器人做基础的造型设计。有关参考如下：

1）外观造型方面：建议不要将简单的功能模块堆积造型，这样无法满足用户的审美，可以选择合适而复杂些的模块，按照用户普遍的审美要求进行造型，力求美观得体；适当增加服务机器人的动态交互表情，从而提升用户自身的体验，有丰富表情的服务机器人往往更加吸引人；合理运用仿生造型设计，给人可爱的感觉，与仿人类动态表情相结合后，会有亲切之感，拉近人与机器之间的距离；色彩的使用尽量丰富，造型看起来多变一些，将造型设计与色彩框架进行划算，使机器人整体的造型有颜色区分，看起来更加协调。

2）视觉识别机构交互造型，表情界面和头部之间有较大的差别，无论是颜色质感，还是形状都没有特定的模式，但目前机器人头部普遍是圆形的，身体的颜色是银色和白色的，显得可爱又有科技感。

3）功能执行机构，服务机器人的手臂设计取决于该机器人用途和使用的环境，为了达到用户希望它达到的功能，机器人的手臂大多时候只有基本的功能，个别服务机器人会在特定领域上手臂可以有更灵活的动作与功能。

4）移动机构交互造型，一般服务机器这种方式看起来更加符合用户的审美，而移动滚轮的机器人在运动行走方面更加迅速，具体领域选择具体实用的机器人。例如，一些展览展会上使用的机器人都是有下肢的机器人，方便凸显科技感，还能与人更好的互动，而商场或平滑地面的促销活动中会选择滚轮行走的机器人，它们行动方便，看起来圆滚滚的，十分讨用户喜爱，有的机器人还能旋转唱歌，更是给用户们带来了快乐。

5）注重整體色彩的搭配，视觉是人类接受外界信息的主要来源，也是人类接收到学习信息的主要途径，产品的色彩很大程度上直接影响着用户的第一感官和体验评价。所以，要突出、加强服务机器人交互与色彩之间的内在联系，把握好主调的关键方法，将色彩与人之间产生联动合感性意象。不同年龄段的人堆色彩的理解存在差距，色彩的搭配与环境氛围也存在直接联系。所以，要根据实际的环境和用途，考虑当前人类的年龄阶段和审美喜好，选择适合的服务机器人，从而更加获得人类的喜爱。例如，在儿童节活动上，为了满足儿童的喜好，一般会选择矮小的机器人，这些机器人手臂灵活，行动缓慢，会唱儿歌会打招呼，这样的服务机器人既能满足儿童身高的要求，还能照顾儿童的喜爱，也不会因为行动过快发生儿童追逐摔倒的可能，最大程度上保护了儿童。

2.2 服务机器人交互界面设计模型构建

界面设计时产品设计不可缺少的部分，产品不仅要效率高，还要能充分理解人类指令，对此，以下几点建议可供参考：（1）服务机器人界面分析，用户在使用界面的时候，要将界面按键之间相隔，以免用户操作失误；建议界面设计的编程人员，在使用技术和手段的时候关注人文科学理念，增加UCD设计思维，注重表达逻辑，将界面的设计放在整体思考范围内；将使用菜单全部显示在哦荧幕，用户记忆菜单的结构，方便操作；合理设置菜单项，层次分明，不会耽误用户太长时间；所有的信息进行整合，合理引用用户的有限时间，背景图案建议简单明确，能够吸引用户的注意力就好，视觉上切忌刺激用户；充分考虑用户知识结构与认知过程，明确服务机器人界面设计的国标与使用操作，编程人员必须懂得美学基础知识，设计的时候要考虑到广大用户的审美眼光。（2）服务机器人人机界面层级，用户在使用交互界面的时候，确定具体功能尤为重要；服务机器人人机界面色彩搭配时，建议设置适当的主题色，找出一个特点，围绕着主题色变化出深浅不同的配色，使人在视觉上感到舒适，从而让这些搭配色的获得方法与方式、流程更好的服务色彩搭配；服务机器人人机界面交互方式上主要有翻页机构和滚动机构两种，以酒店送货机器人为例，利用剧情的实际和控制变量的方法，翻页机构更加符合用户的体验，如果将页面设置为窗口模式，就不符合用户日常交互的模式，所以建议将人机界面中的交互方式采用用户认知度与认可度较高的卡片式结构。

3 交互设计在服务机器人设计上的理论验证

根据上述服务机器人交互设计理论与交互设计模型构建的研究，将服务机器人人具体的实例进行分析与验证，从而明确了交互设计的新方法与新思路，力求满足用户的体验与满足度。以酒店送货服务机器人为例：

1）酒店送货机器人要满足交互设计准则，即有伦理的，能够体谅人、对人有帮助且不会伤害人的状况；有意图的，可以帮助用户实现他们的目标与愿望；注重实效，帮助委托的组织实现他们的目标；优雅的，以最简单明了的完整方案、拥有内部的一致性、合适的容纳和情感。

2）充分考虑酒店的环境因素，一般酒店内都是铺着地毯，有着长长的走廊，两侧有着不同的房间，房间布局一样。所以根据这种环境，服务机器人活动的范围十分有规律，寻找房间方便，为了减少酒店劳动力成本，使用送货机器人十分有意义，也满足了住宿的用户对科技的向往与好奇心。进一步对酒店的类型进行分析，酒店分为经济型酒店和商务度假酒店，前者居住的人角度，旅客差别很大，而商务度假酒店基本有了明确的用户方向，这些来自各行各业出差的精英们十分在意情景与隐私，所以根据不同的酒店情况要对送货机器人施以附加功能。

3）充分了解酒店送货机器人的交互行为逻辑，根据剧情的设计和酒店的场景分析，酒店送货机器人有工作状态和休息状态，它要达到固定的位置后进行自动充电并等待下一次接单，在固定的状态下还要为用户提供报时、天气预报和儿童趣味功能，某酒店的客人可以根据界面得知当天这个城市的气温、降水和日出日落时间，还可以询问房间的信息，方便找到自己入住的房间。

4）用户情感曲线十分重要，该酒店寻找出六个样品机器人，这六个样品送货机器人完全不同，将它们分别放在了六个楼层，经过一周的时间，最终调查出不同的用户情感系数，其中样品1和样品4的用户情感数为7.1，样品三的用户情感为5.9，而样品2、样品5和样品6的用户情感系数基于6-6.5之间，于是根据用户的反馈，该酒店将所有的送货机器人选择为樣品1和样品5，这两种送货机器人是京东无人配送车，整体比例分配良好，用户只要轻轻弯腰就能拿到自己需要的商品，色彩搭配上很符合酒店的颜色风格，视觉体验良好，造型上十分可爱小巧，而且有静音功能，不会吵到用户的休息。该送货服务机器人在休息状态时还有照明功能，如果有人走近它就会亮起来，方便黑暗中行走的人。

5）某酒店在使用送货机器人时坚持了柔和设计原则、色彩布局原则、多样化原则、交互性原则和共同性原则，最大程度上为用户带来了方便，获得了酒店上下一致好评，酒店在业内也有了良好的名誉和信用。

4 总结

总而言之，服务机器人是现代化与科技化的产物，彰显了我国科技发展与经济实力的变化，随着服务机器人的广泛应用，各行各业开始使用服务机器人，设计上结合美学、色彩、造型，不断深化人机工程、交互设计理论，对服务机器人不断开发设计，从而方便了人们的生产生活，也为各行各业节省了不必要的劳动力成本，实现了理论价值与实践价值的统一，突出了我国科技水平与创新的实力。