智能儿童家具交互设计研究＊

肖 飞

（东莞职业技术学院,广东东莞 523808）

随着科技的发展和生活质量的提高，儿童家具智能化成为一种趋势，智能儿童家具的功能性和使用体验也越来越受到用户关注。为满足用户需求，智能儿童家具设计应更多地关注“以人为本”理念，关注如何从交互设计的角度出发通过科技赋能产品的体验感及附加值，设计出更加情感化、互动性、个性化的智能儿童家具产品以匹配用户的真正需求。

一、交互设计的基本理论

人机交互主要是指人、环境与物之间的交互[1]。交互设计本质上也是一种系统的设计，其中的组成元素有人、人的行为、产品使用时的场景和支持交互行为的技术[2]。人与家具、环境与家具、家具与家具之间的相互关系与作用是交互设计研究的主要内容。基于交互理念的家具设计强调用户体验的重要性，并要遵循以用户为中心的交互设计理念原则和方法[3]。交互设计理念认为设计合理的使用方式要从“以人为本”的思想出发，设计时要着重考虑用户的需求与体验[4]，真正做到基于用户需求的设计。

二、智能儿童家具交互设计现状

1.研究现状

家具设计中，只有良好的人机交互才能构建完美的家具产品[5]。关于家具产品交互设计的相关研究很多，张承业，张宪民等认为智能产品交互设计不仅表现在用户界面上，还应涵盖交互方式设计、界面结构设计、情感化和人性化设计等几个方面，并论述了智能产品的交互设计程序、交互设计原则和方法[6]。吴志军等将研究对象聚焦智能厨房家具，通过行为流程分析及其影响因素设计、产品运动方式设计等，认为智能厨房家具的人机交互设计可通过重新创建日常生活场景、拓展智能厨房家具的功能等提高厨房工作的效率和舒适度，提升用户对产品品质的情感体验[7]；陈晓艺、吴智慧等以智能交互医用家具为对象，指出医用智能家具的交互方式应趋于多样化，医护人员、病患及陪同人员与医用家具产品之间的交互操作流程应更加便捷、简易化[8]；《智能办公家具交互设计方法与用户需求理论研究》中王子轩、吴智慧等认为家具与人交互关系的研究有必要且重要，众多智能化元素融入家具之后，交互关系发生了巨大的变化，从横向设计与竖向设计两个角度分析办公家具智能化的实现方式，分析了家具、人和智能元素之间的交互关系，得出了用户需求对交互设计的决定性作用[9]。对于智能儿童家具交互方式的研究，《基于情感交互的儿童智能家具设计研究》中潘茗新通过对智能儿童家具调研分析，总结了目前儿童智能家具设计面临的问题，并提出了情感交互设计对儿童智能家具的重要价值，设计儿童智能家具产品时要遵循互动性、趣味性、多样性与关怀性等原则，应用语音化、游戏化设计法、情感仿生、情境主题、云端化、律动化设计法进行儿童智能家具产品设计，能有效提升儿童使用智能家具时的体验感、促进儿童健康发育成长，同时也能进一步提高儿童智能产品的竞争性[10]。智能家具交互方式的发展趋势是多样化的，简洁化的，交互过程的高效性与流畅性也将是用户关注的重点。近年来在智能家具产品上语音、多点触控、体感交互等交互方式的应用，让我们看到了科技赋能智能产品的成效。通过语音交互，人机交互快速高效，操作更简易；多点触控让人机交互方式更多样，通过硬件设备赋能，实现了更加和谐自然的情感体验需求；体感交互让产品使用的娱乐性进一步增强，人机交互自然协调[11-14]。智能家具产品交互方式越来越多样化，如何选择产品更合适的交互方式也将成为智能儿童家具交互设计发展的重要内容。

国外相比于国内而言，交互设计理念在智能儿童家具设计中体现更多，有关儿童智能家具交互设计的理论研究相应也非常多。《A prototype of an adjustable table and an adjustable chair for schools》中有关交互设计的中认为用户的交互体验是极其重要的，应该放在设计中特别重要的位置；其他对用户体验的研究文献比较受学者认可的有《Effective UI：软件用户体验艺术》《用户界面设计--有效的人机交互策略》《重塑用户体验》等都是交互设计相关的重要内容[15]。

2.智能儿童家具市场案例交互设计现状

市场上智能儿童家具的设计越来越多，产品的交互方式也越来越多样化、简洁化，越来越注重用户的交互体验感及高效性。儿童书桌跨界品牌作业帮开创的AI学习桌推出4个月跻身天猫书桌单品GMV前四。书桌作为孩子学习的终端载体，是培养良好学习习惯的开端，随着科技的发展，越来越多的用户对学习书桌提出了智能化的要求与期待。作业帮AI学习桌受到消费者的欢迎主要是基于用户需求进行合理的交互设计，将OCR识别技术、AI语音技术植入书桌中，打破了传统书桌无人伴学、无实时提醒、非一体化设计、收纳空间不足等痛点，同时作业帮AI学习桌还关注孩子学习过程中的用眼情况，通过全桌AI护眼光与智能用眼监测功能，更好地呵护孩子的视力。除了灯光护眼，还能通过久坐提醒、播放眼保健操以及坐姿监测等功能，更全面地保护孩子视力。对于趴桌、低头、侧弯等不良用眼姿势，AI学习桌可以精准识别并提示，家长也可以通过手机APP查看孩子的坐姿监测报告，及时关注孩子的用眼健康。作业帮儿童智能书桌拥有丰富的功能和流畅的一体式设计线条、智能化的应用体验等优点。突破了传统学习书桌的单一形态，将学习桌与AI技术融合，通过指尖查词、计时专注、语音助手、日程提醒等功能，实现孩子在家学习时的全场景智能伴学。

Nes一款智能婴儿床也做到了真正从用户痛点出发帮助新晋父母们解决无从知道婴儿需求的烦恼。首先，Nes智能婴儿床设置了Wi-Fi接入网络连接移动设备，在床上装有摄像头及麦克风及内置传感器，婴儿床可以应用传感器测量婴儿房的光线、温度、湿度、空气和压力，同时传感器还可以检测婴儿的健康状况和睡眠状况。同时这款智能婴儿床为了让宝宝在轻松愉悦的环境中安然入睡，还配置了迷你投影仪、扬声器以及LED等用于娱乐的装置，可用于投射彩色图案、播放舒缓音乐或应用不同各种颜色灯光照明，给婴儿绝佳使用体验。

另外37度也推出了智能亲子系列家居，包括可以提醒孩子坐姿的智能儿童书桌、能够杜绝安全隐患的不倒斗柜、可以实时监测婴儿体重体温的亲子餐桌以及实时掌握孩子睡眠状态的智能儿童床。

从市场上已有智能儿童家具产品不难分析出，很多儿童智能家具的设计都会基于用户需求以儿童为本进行相应设计，在满足功能需求的基础上越来越注重使用的交互方式及用户体验。

三、智能儿童家具交互设计策略

智能儿童家具设计中，如何让人机交互更符合用户的需要应该是设计师要考虑到重要问题[16]，设计时要重视用户与产品的交互过程与方式，要研究用户特点并以用户的体验感为基础，让交互模式和方法简单有效[17]，从功能认知、多模态交互及情感交互等多方面实现人机交互的良好体验，做到尽可能满足大部分用户的需求。

1.功能认知设计

智能儿童家具交互设计中要将功能认知放到重要的位置，功能认知合理与否、难易程度是否适合用户使用都是要考虑的关键问题。在保证产品设计的安全性、环保性等基础要求下，进行儿童智能家具产品设计时我们可通过设计友好型用户操作界面以提高产品的功能认知性。儿童由于年龄小，认知能力及操作能力不及成年，我们应充分考虑其年龄特征设计儿童友好、熟悉以及容易理解及便于引导其操控的交互方式，我们可以增加引导元素或引导流程，通过文字、简易图标等方式引导儿童进行人机交互。良好的功能认知将优化儿童使用智能家具的感受与体验，智能儿童家具产品设计符合儿童难易程度及合理性的交互方式至关重要。

2.多模态交互体验设计

多模态交互是以多模态理论为基础进行的交互设计应用。在多模态相关的理论研究中认为“模态”是指感官及其相应的神经系统，是人类通过感官系统跟外部环境之间的互动方式，模态通常包括听觉模态、视觉模态、触觉模态、嗅觉模态和味觉模态等不同的互动模态。多模态人机交互就是用户使用多种感官模态如听觉模态、视觉模态等再通过物理媒介与计算机等机器进行多形式、多渠道的信息交互。多模态交互体验设计要求儿童智能家具在设计时要通过声音、肢体语言、信息载体、环境多个通道进行交互，以构建智能儿童家具的“人-家具-环境”的多重交互关系[18]。多模态交互体验设计中，智能儿童家具与用户交互中可以通过用户发出指令，应用摄像头、麦克风等设备或不同的传感器接收用户指令，并进一步对接收的信息进行分析及反馈。通过图像识别及智能语音等方式用户进行不同的交互选择。与环境的交互部分，智能儿童家具产品可以通过对环境中的光照度、温度、湿度等信息主动采集与分析并进行反馈，通过光照传感器、温湿度传感器等感知模块进行信息采集，为用户提供更好的产品体验。为进一步提高智能儿童家具的交互体验效果，可进一步提高智能儿童家具的“学习”能力及智能儿童家具交互的主动性，以更好地自动捕捉、记录、适应儿童个体的行为习惯。多模态交互设计的理想状态是将语言、图像、声音、动作等多模态信息进行整合反馈给用户，让用户与智能儿童家具的交互变得更人性化而给用户提供更好的产品体验，也将更好地服务于儿童应用场景。

3.情感交互体验设计

情感交互体验设计基于解决用户基本功能需求之外的情感需求，从“以人为本”的理念出发，着力于从心灵上唤起用户的兴趣，从而实现与用户的沟通。现代产品设计既要满足用户对功能和纯粹意识的需要，还要满足用户追求轻松、幽默、愉悦的心理需求，只有情感体验的持久性和凝聚力才能达到这种目的[19]。基于情感交互的体验设计要考虑产品造型设计、色彩、材质、智能操作方式等的设计要符合儿童的审美及认知需求，要考虑儿童在使用产品时的方便程度，要关注儿童使用功能的人性化设计，要考虑如何以情感为导向，在智能儿童家具产品设计中增加情感元素，让产品与用户产生情感共鸣，让用户产生愉悦的情感反映及体验，形成良好的情感互动[20]。情感交互体验设计的核心是用户本身，设计之初要调研用户的特点，全面了解用户习惯、爱好、需求等信息，以增强产品与用户的黏性，设计能获得用户良好情感体验并符合用户真正需求的智能儿童产品。

四、结语

基于交互理念的智能儿童家具设计真正从人的角度出发，强调以人为中心，强调用户体验，通过功能认知、多模态交互、情感交互体验等方式可增强智能儿童家具与用户的黏性、设计出真正符合用户需求的智能儿童家具产品。基于交互设计理念进行智能儿童家具设计至关重要，智能儿童家具与交互设计理念相结合也是未来发展的必然趋势。