面向青年独居群体的家庭智能机器人仿生产品设计研究

刘鑫 张文

关键词：青年;独居群体;智能机器人;仿生;产品设计

1 相关概念解析

1.1 家庭智能机器人

家庭智能机器人是智能移动型机器人，是随着科技进步而产生的第三代机器人。家庭机器人对家居环境有较强的自我调节和适应能力，由于该机器人应用了各类传感器设备，可以实现信息的学习和交互功能[1]。家庭智能机器人是智能家庭私人助理，利用人工智能和语言交互处理能力，无需主人亲自动手，分析主人需求，从而提供所需的帮助。

1.2 仿生设计

仿生设计是在仿生学和设计学的基础上发展起来的新兴交叉学科，通过对自然界动植物特征的观察研究获取设计灵感，分析处理后合理地运用到设计作品中[2]。仿生设计的方法有仿生物形态、仿生物结构、仿生物功能、仿生物色彩、仿生物肌理，仿生物质感等。仿生物形态又分为具象和抽象，具象仿生是明显可见生物原型，多见于儿童或情景产品，形象仿生的产品形象追求神似，具有暗示性和联想性，如雅各布森的天鹅椅等;结构和功能仿生是从生物的肌体构造获取灵感，实现相近的功能构造，如模仿蜂巢设计出的蜂巢式夹层结构板;质感和肌理仿生是通过材料的设计，使产品获得需要的触感和观感，如泳衣的鲨鱼皮的设计极大提高了泳速[3]。

2 青年独居群体的生活方式与特征

2.1 青年独居群体的生活方式

青年的生活可以从生活服务、社交方式、个人习惯等方面进行归纳。首先，在生活服务方面，伴随着互联网和快递业等新生事物的发展，人们足不出户就可以通过各种外卖平台和电商软件解决生活需求;第二，在社交方式方面，网络的普及使人们面对面的线下社交形式减少，青年人的居家生活更多的是通过交友软件和自媒体平台进行线上交流;第三，个人习惯方面，习惯拥有独立的私人空间，相对喜欢自我和个性化的生活[4]。

青年独居群体的居家活动主要分为收拾整理、补充能量、精神沟通和洗漱休息四个主要阶段，其中同宠物玩耍和网络社交是青年独居群体居家活动的情绪高点，而打理宠物日常，等待外卖等阶段容易出现情绪的低落[5]。根据对青年独居群体居家活动的分析，青年人需要的是在保留独立的私人空间和个性化的生活方式的基础上增加面对面的沟通交流的机会。

2.2 青年独居群体的特征

青年独居群体的特征主要有：第一，缺少面对面的沟通交流，青年独居群体居家生活主要以单独生活为主，缺乏语言交流;第二，需要独立的私人空间，新一代青年普遍更注重隐私，所以更希望有独立的私人空间;第三，青年人对新生事物的接受程度较高，相对喜欢个性化的生活方式。

3 面向青年独居群体的家庭智能机器人仿生产品设计思路

3.1 提取仿生设计元素

进行家庭智能机器人仿生设计前，要先进行仿生设计元素提取，可以经过市场调研，从自然万物中提取元素，从形态、结构、色彩等方面对仿生对象进行拟物化的处理。基于设计师的构思，通过草图勾画方式记录，绘制各种形态或者记录下设计信息，提取三至四个方向的仿生设计元素，再由设计师进行头脑风暴和深入探讨。

3.2 仿生设计元素组合设计

在提取仿生设计元素之后，再将先前提取的仿生设计元素进行组合，可以利用建模软件创建三维模型，生成多角度效果示意图。多角度地观察并调整产品的形态，更直观地构思出家庭智能机器人的外形，更精确地表达设计的构思，使其符合青年独居群体的需求。

3.3 设计生成

通过提供不同的家庭智能机器人设计方案，对产品的造型、配色、工艺、应用等方面的说明，设计师就设计方案形成设计最终方案。

4 面向青年独居群体的家庭智能机器人仿生产品设计实践

4.1 提取仿生设计元素

当代青年人喜爱的萌宠、动漫、运动和甜品等元素可以成为设计灵感的来源，如图1。

仿生设计元素一：大熊猫是中国特有的珍稀动物，体态呆萌，憨态可掬，因而采用大熊猫经典的黑眼圈和大脑袋的形态特征作为家庭智能机器人的仿生设计元素之一。

仿生设计元素二：动画片中的哪吒在中国家喻户晓，伴随一代代中国人长大，其活泼可爱、勇敢善良的形象深入人心，因而借鉴了动画片中哪吒的圆形发髻形象作为另一仿生设计元素。

仿生设计元素三：平衡车是广受年轻人喜爱的代步工具，简单便携、时尚大气，成为年轻人的玩具之一，因而借鉴平衡车的动力轮作為仿生设计元素。

仿生设计元素四：冰激凌是一种极具诱惑力的美味冷冻奶制品，深受年轻人的喜爱，因而借鉴冰激凌的造型及配色作为仿生设计元素。

4.2 仿生元素组合设计

仿生元素组合设计是将各种仿生元素融合在一起，组成一个整体。通过借鉴大熊猫的黑眼圈和大脑袋并结合动画片哪吒的发髻形状设计产品的头部形状为圆脑袋圆耳朵和黑眼圈的造型，从而使整个头部形态憨态可掬;借鉴平衡车的动力轮造型，为产品设计出可行走自如的轮子形状的腿足;借鉴冰激凌造型使整个产品呈现直筒且下身略窄的形状。

4.3 设计呈现

4.3.1 功能与造型设计

该机器人主体是由机器人大脑、头部摄像头、面部表情显示屏、传感器动力轮等组成。机器人大脑配备有传感触角，360°半球式摄像机、麦克风、热感照相机等设备，当按压机器人大脑后方的按钮时即为开机，使用可摘取的磁力摄像头与机器人头部相连接，摄像机获取外部信息，从而拍摄记录外物，在机器人系统内进行分析，就能够通过面部表情显示屏做出眨眼、抛媚眼和翻白眼等动作，并依据用户的行为做出反馈。家庭智能机器人的尺寸是高44cm，宽26cm，头部大小为高14cm，宽20cm，加帽子的总高度为20cm，宽26cm，帽子体积稍大些，显得更为可爱。加帽斗篷长16cm，宽18cm。轮子高12cm，宽6cm。冰淇淋背包总体高80cm，宽40cm。圆筒身长45cm，正圆形横截面直径为34cm。球体罩直径为40cm，且顶部包含透气圆孔。如图2、图3。

4.3.2 配色设计

为实现产品设计的多样性和个性化的选择，通过配色衍生出了四款不同风格的款式，满足不同人群的需求：商务成熟风格是黑色搭配质感灰，展现出成熟稳重的风格;休闲假日风是以棕褐色搭配明亮的黄色，传递阳光自由的生活态度;知性风格是以奶白色为主，雾霾蓝为辅，体现时尚成熟感;精致少女风格以橘粉色搭配奶茶色，凸显精致软萌之感。如图4。

4.3.3 APP设计

APP的设计是为了提升在家庭智能机器人仿生产品设计基础上的交互体验。图5是机器人设备衍生出的手机APP 界面设计，界面中包括空气检测、紧急联系人、小令的朋友圈等功能图标，利用其进行终端控制家庭智能机器人的行为和语言。

5 结语

产品设计需要跟随社会发展的进程引导和满足社会的需求，随着科技的迅猛发展，家庭智能机器人开始走进人们的生活，它作为智能家居产品的一个种类可以满足人们陪伴和交流等方面的需求。本文以青年独居群体为目标群体用仿生手法设计家庭智能机器人，希望通过本文的阐述，能够对本领域的研究产生新的认知与思路。