基于产品语义学的消杀扫地机器人外观设计研究

目前，公共卫生安全工作已经愈发引起社会各界的重视，并逐步成为常态化管理要求。从而对公共空间区域消杀扫地作业成了相关部门人员的必要任务。但我国此类产品设计的发展较慢，针对消杀扫地机器人外观设计的研究还较为欠缺，仍然以功能原型机为主，外观较为简陋粗糙，附加价值、设计符号和语义表达比较匮乏，没有形成标准化的产品作为参考。而在目前生活经济高速发展的背景下，消杀扫地机器人设备除了功能实现外，需要新的属性和设计意义，即注重产品作为符号属性的语义传达、更加人性化满足用户各个层面的需求。因此对产品的语义需要深入研究，重新分析和设计应用，以形成一套新的设计方法，设计出新的符合新时代需求的方案。熊小玲

对产品语义学的内核进行探讨，通过语义提高机器人的学习提升、家庭教育等能力，为家庭教育类机器人的服务创新型设计提供了参考。于子珈

将产品语义学与小型快递车设计进行全方位的深度结合，通过解决相关痛点提出完整设计方案。首先梳理小型快递车的产品语义元素，即在形态语义方面增强情感意象以及丰富本身具有的特殊文化；而在功能语义维度，优化快递取件流程，增强内部功能布局合理性，最终提升快递流转效率。任勇威

对凿岩台车产品语义学方面分析了凿岩台车内涵，总结提出基于产品语义学的凿岩台车的设计应用规律，探索了该规律在凿岩台车外观设计上如何应用。这可为隧道装备产品功能与形式统一、外观设计体现企业文化等方面提供理论上的参考。

通过以上所述可分析出，产品语义学是一种外观设计诠释方法，它可以让产品与用户进行交谈，目的是通过外观造型所传达的语义来表达产品自身的特征。而目前产品语义学设计方法在轻工业产品中应用较为普遍，但是在专业设备中应用还较少，文章将基于产品语义学设计理论在消杀扫地机器人中的应用进行深入的研究，提高此类设备的语义传达和产品的精神内涵。

1 产品语义学概述

产品语义学是研究语言的构想，并将其运用到产品设计上的一门学科

。在产品设计中，不仅产品的功能和造型等基本设计符号属于产品语义学的范畴，还包括产品的文化内涵、精神寓意以及设计师在产品造型中的思维映射

。产品语义学指出任何一种语言的符号都具有双重意义，一则是物体所呈现的多种形式；二则是符号背后所传达的涵义

。当我们观察一个工业产品时，会对产品有一个直观感受，像实用的、美观的、科技的、操作简单的等，这种感受都来自于产品语义的信息传达

。

产品作为一个和用户有效沟通的载体，符号化设计能有效地传达出产品的准确信息，被用户清晰地理解。设计师将事物所需要传达的含义进行符号化设计，能够使产品成为一种特殊的表达形式。人们通过视觉、触觉等方式感知产品，会在大脑形成某些认知和感受，并用此认知和感受与产品互动，形成一种解码过程。就消杀扫地机器人而言，其语义类型大致可以分为功能语义、形态语义、符号语义、色彩语义，文章将针对这几种语义对消杀扫地机器人外观设计进行论述及应用研究，设计语义解读示意图，如图1 所示。

Research on properties and application of disodium cocoyl glutamate 8 23

产品根据其作业场景、功能用途、操作需求等多种要素，在不断发展的研发、试验论证后，已然形成各自产品类型固有的功能语义特征。产品主要功能部件的用途决定了其功能语义，能够有效的反映其用途功效，使操作者直接准确的接受信息。产品的功能语义能有效的反应其用途功效，使操作者直接准确的解码，读取出正确的使用内容。例如扫地模块配备的硬毛边刷，其主要功能是旋转、吸尘等动作，功能语义不言自明。

产品语义的提取方法以及流程包含三个步骤。首先通过及时性的口语报告进行用户语义的收集，其次将规范化、精简化的文本进行整理，最终对语义进行筛选、概括并润色，完成语义提炼的过程。其中方法各有特色，在实际使用中，根据产品条件可进一步的优化

。

2 消杀扫地机器人的需求和设计现状

从消杀扫地机器人自身应用场景和使用人群出发，为了使其能够提升用户的使用体验，消杀扫地机器人需具有亲和感的形态语义。消杀扫地机器人作为一种专业设备，形态设计上也需整体性强，方正敦实，才能使产品呈现一种专业感。将关键词进行搜索调研，萌宠的形态和神态、温和的颜色搭配更具亲和力。通过对萌宠图片进行整体分析，可以发现大部分萌宠都具有干净、温和的颜色。可将具有亲和力的萌宠、海豚等动物外形作为设计灵感。由于可爱的动物自身是柔软的身体或是圆润的身体曲线，圆润流畅的形态具有自然美感，会让人不自觉地就想去亲近它，所以整体的形态设计可多采用大圆角设计，降低该类设备惯用的直线条带给人的刻板的专业感和生硬感，让用户更容易接受产品。同时萌宠一些独特外貌特征、治愈的笑容也能给人带来想亲近的感受，所以前脸设计上增加了大大的眼睛，增加产品的形象感。整体造型设计较为低矮，像一辆小火车在地上工作，让用户联想到消杀扫地机器人像一个可爱的小动物在工作，产生亲和力，削弱此类专业产品给周围环境和用户带来的冲击感，具有更好的环境适用性，如图4 所示。

消杀扫地机器人是服务于公共环境的消杀扫地设备，属于服务机器人中的一种。主要是针对流动人口巨大的地铁、机场、商场等公共环境进行清洁，避免病毒与细菌的迅速传播对人体产生危害，同时也减少大量工作人员暴露在公共空间增加风险。消杀主要是通过利用喷洒喷头将消杀水洒向空中，并在此过程中对消杀水进行雾化处理，随着空气的流动，消毒水扩散到空间的每一个角落进行消杀，有效的阻断病毒与细菌的传播且不会造成地面湿滑。扫地功能主要依靠机器人的吸尘装置发挥作用，自动扫地功能可降低工作人员在公共空间工作时间，减小接触风险，提高工作效率。

“全国优秀水利企业”是国务院批准保留的省部级综合性表彰活动之一，由中国水利企业协会负责组织，每两年开展一次，旨在表彰在国内水利行业取得突出贡献的企业，该奖项在水利行业具有广泛的影响力和权威性。

消杀扫地机器人作为公共环境中的产品，在设计中除了需要注重功能的可靠性和有效性，更应该将用户的情感需求与产品结合起来。通过将情感意义赋予产品外观设计，使用户对消杀扫地机器人建立某种“情感载体”，在使用过程与用户中产生更高层次的精神交流，形成“情感共鸣”。使消杀扫地机器人的外观充分迎合用户的需求，增加市场竞争力，符合现代审美，增加商业价值是当今该类产品外观设计的发展趋势。

消杀扫地机器人属于服务机器人，始终为人类日常生活服务，因社会需求正处在迅速发展的状态，新研发的产品不断投入市场，功能逐步得到优化。但产品外观设计因制造方过于注重功能的革新及成本控制而被忽略。通过对现有的消杀扫地机器人外观设计进行分析，“形式追随功能”的理念仍然主导着产品设计的走势。现有产品大多是以功能为主的原型机，外观设计存在简陋、粗糙、缺乏设计语义、同质化严重等问题。如图2 所示，为某品牌消杀扫地机器人，虽然目前这类产品成本较低，但是以功能为主的设计理念已经不能满足市场和使用者对于这类产品的需求。

3 产品语义在消杀扫地机器人外观设计中应用思路

3.1 功能语义

[19] Céline Pajon, “Japan and the South China Sea: Forging Strategic Partnerships in a Divided Region”, Asie Visions, No. 60 (2013), p. 7.

一般而言，文化负载词是具有文化特征的词汇。这类词与一个国家或一个民族的历史、文化和习俗密切相关，承载着特定的民族文化信息，蕴含着丰富的文化内涵。文化负载词还有许多其他名称，例如文化色彩词、文化限定词、文化特殊词以及文化空缺词。

3.2 形态语义

形态语义是指产品在设计过程中，在具有本身属性功能的同时，产品的整体外观设计能在不需要经过过多的联想和思考就能理解产品本身与产品产生共鸣

。形态语义最基本的设计手法表现为仿生设计，比如人一看到海豚就能产生可爱、亲和感等感觉，是因为其具有大眼睛和圆润的形态；看到流线型物体就能直观的感受到速度感，这是由于在设计时发现了游的快的鱼，例如鲨鱼、带鱼都具有一种特殊的雪茄烟式的形状，这种形状能有效地降低阻力，使具有流线型的物体具有更快的速度，这些都是源于人对自然事物的联想感知，然后产生了记忆。设计师通过自然界存在的形态或者元素的提取和利用，运用在人们日常生活的方方面面，因此形态符号所蕴含的寓意就与人建立了一种特殊的联系。

机器人按照应用领域进行划分，可划分为工业机器人和服务机器人

。目前服务机器人逐渐介入人们的日常生活，如医疗、生活、教育等领域的机器人等。随着经济社会的不断发展，人们对于公共环境卫生的要求也不断提高，越来越多的人致力于干净环境的维护，因此具有消杀扫地功能的产品不断发展。

3.3 符号语义

色彩语义表现特征主要是色相、明暗、纯度、对比、面积，以及一些图案所表达的情感和特殊的文化

。人在感知物象时，最先感知到的是色彩，不同的色彩会带给人不同的心理感受，从而影响人们的情绪，带给人不同的情感体验。但色彩本身是没有情感的，色彩会使人联想到相应的事物，如蓝色会使人联想到蓝天、湖水、宇宙，蓝色便具有晴朗、宁静之感；绿色会联想到草坪、森林，会使人联想到自然、生机勃勃；橙色会使人联想到橙子、金秋，使人联想到活泼、欢快。因此色彩的搭配对于产品的风格定位和语义传达是极其重要的。

如图5 所示，消杀扫地机器人上方搭载的触摸屏显示屏可以让用户更好的操作机器人，更加直观地显示所具备的功能。通过上方两侧的提示灯光可以方便使用者在光线不适的情况下更好的了解产品的使用状态，如红灯闪烁则表示机器人处于运行错误或紧急状态。在紧急触摸按钮位置，设计成红色，具有更好的辨识度，便于在紧急情况下操作。在前脸设计中，大圆孔的灯光设计，使人联想到大眼萌宠的可爱动物形象，增加亲和力的语义传达，给用户带来不一样的使用感受。线型装饰灯条设计，流畅自然，增加产品的科技感。

3.4 色彩语义

符号语义的设计作为一种非语言符号，与说话或写作所用的语言符号有许多共同的特点，都能表达特定的内容，具有明确的指示性。信息的传递都是由符号构成，可以用不同的形式传达符号对象特定的信息，而某种特定的造型表达特定的内涵和象征意义。符号语义设计可以让使用者通过符号所传递的信息，直接快速的了解产品如何使用，直观的感受到产品的设计特征。因此在消杀扫地机器人外观设计中添加符号语义是必不可少的。

教师的教学有效性从学生学习角度理解，可以简单概括为：学生对所学课程信息加工改造，主动建构和自由选择的过程，其主要特征是学生主动投入学习过程，体现专业深度，具有创造欲望，师生互动交流，形成反思习惯。通过教师绘制的思维导图，结合课堂学习，学生能够有效提高学习兴趣、激发相关主题的学习热情，掌握课程主题内容，便于理解领会主旨思想，引导思维，帮助构建知识结构，利于学习和记忆。

专业设备不同于消费类商品，其功能是占据产品设计第一位的，在进行设计的同时首先考虑产品功能实现，不可单纯为了美、科技感而产生原则性的错误，喧宾夺主。对于消杀扫地机器人，其功能模块可分为行走模块A（底盘行进功能）、感应模块B（雷达、传感器功能）、消杀模块C（储存消毒液体功能）、储存模块D（储存垃圾功能）、控制模块E（操作控制系统集成）、人机交互模块F（互动操作功能）、扫地模块G（清洁功能）等，模块拟定划分图，如图3 所示。将各个功能模块有效地放置在各自的位置上，扫地模块配置在机器人底部前端，消杀模块放置在机器人顶部后端，升降显示大屏幕放置在机器人顶部中后端，合理的功能布局能使用户直观地了解产品的功能、运行方式，在功能语义的传达上更加有效、直观、准确。只有合理构建各功能模块之间的布局才能使产品主副功能相得益彰，使产品具有更高的商业价值，并以此为基础进行形态语义的设计。

如图6 所示，消杀扫地机器人采用大面积的白色，白色也体现出产品色彩语义，干净、无菌，使产品具有简洁、轻松的视觉感受。简单明了的配色增加了产品坚实，商业般的严肃性。在产品少数几个区域增加采用饱和度较低的柔和蓝色灯，增加视觉感受的亲和力，使产品更加平易近人。上方和后方一些常使用的区域用黑色进行了一些分割，如图7 所示。这样不仅可以很好的把形体进行分割，还能准确的区分产品的功能，增加产品的视觉上的冲击力。

学习支持：酌情减免进修费用，赠送秦泗河主编出版的代表性著作。进修最后3个月，可以在上级医师指导下主持实施部分矫形外科手术。进修一年者，秦泗河联系俄罗斯国家Ilizarov科学中心去学习、考察，并减免俄方收取的学习费用。回到本单位后，秦泗河团队在临床、学术、科研等方面给予支持。

4 结语

随着社会、经济的不断发展，物质的极大丰富，消费层次进一步细化，产品的进一步迭代，人们对产品外观设计的要求也逐渐严格。产品造型除表达其功能性目的以外，还要透过其语义特征来传达产品的精神内涵，使人与产品之间形成最大限度的“情感共鸣”，从而使产品与人能够良好的互动。将产品语义学进行剖析分类，归纳总结，并将设计方法运用于消杀扫地机器人中，此方式不但可以增加现有消杀扫地机器人外观设计的多样性，还能使产品更具有现代感、科技感、商业性以及亲和力等特征。通过对外观象征内涵的塑造和外观效果设计方法的呈现，为消杀扫地机器人外观设计提供了新的可能性。

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