基于情感化體驗的掃地機(jī)器人設(shè)計研究

1、 基于情感化體驗的掃地機(jī)器人設(shè)計研究 張城璐Summary：為提高掃地機(jī)器人在智能化市場中的競爭力，拓展掃地機(jī)器人的設(shè)計模式。通過對情感化設(shè)計基本理論的闡釋，挖掘情感化設(shè)計與掃地機(jī)器人的聯(lián)系，結(jié)合當(dāng)下掃地機(jī)器人基于情感化體驗設(shè)計模式的實例分析。掃地機(jī)器人情感化設(shè)計模式應(yīng)朝突破技術(shù)壁壘、增加用戶體驗設(shè)計以及完善知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的方向發(fā)展。該設(shè)計模式可以有效提升掃地機(jī)器人帶給用戶的情感化體驗，進(jìn)而提升掃地機(jī)器人的市場競爭力。Key：掃地機(jī)器人情感化設(shè)計用戶情感體驗：TB472 ：A：1003-0069（2019）09-0139-03引言隨著我國市場經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，國民物質(zhì)生活水平不斷提高，越來越多的消費(fèi)

2、者開始注重生活品質(zhì)，市場需要多樣化和個性化的產(chǎn)品。傳統(tǒng)的家電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)無法滿足用戶的體驗，消費(fèi)市場的巨大需求促成了以家庭服務(wù)為主要功能的高智能機(jī)器人逐漸由實驗室走進(jìn)人們的生活中，其中以掃地機(jī)器人的需求量最大。設(shè)計者通過了解消費(fèi)用戶對掃地機(jī)器人的需求，采用情感化的設(shè)計策略，結(jié)合創(chuàng)新的功能設(shè)計，使產(chǎn)品更趨向于用戶的情感體驗。一、掃地機(jī)器人情感化設(shè)計的基本理論（一）情感化設(shè)計概念在物質(zhì)文明和精神文明日益豐富的今天，人們對生活品質(zhì)的要求不斷提高，精神需求成為驅(qū)動消費(fèi)的重要動力?，F(xiàn)代設(shè)計者關(guān)注于不同人群的情感活動，結(jié)合智能化和大數(shù)據(jù)的設(shè)計理念，從人文關(guān)懷的角度對產(chǎn)品注入情感元素，通過人與產(chǎn)品之間的情感交流

3、滿足人們的社交需求?！扒楦谢O(shè)計”這一理念，最早出現(xiàn)在發(fā)達(dá)國家的汽車、電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。這一理念是設(shè)計師對用戶的心理認(rèn)知和情感感受進(jìn)行模型化分析后，結(jié)合情感運(yùn)作的理論，對產(chǎn)品體系的科學(xué)構(gòu)建。情感化的產(chǎn)品必須始終以消費(fèi)者的體驗為核心，以“讓生活充滿樂趣和感動”為目的，而不僅拘泥于產(chǎn)品的外觀和功能，因此，在產(chǎn)品的基本功能越來越容易通過智能化予以確保的今天，設(shè)計方式的革新必須堅持以情感化為導(dǎo)向，使消費(fèi)者在使用產(chǎn)品的同時可以獲得心理滿足感，達(dá)到最優(yōu)的服務(wù)體驗。（二）掃地機(jī)器人情感化設(shè)計要素1.形態(tài)色彩要素掃地機(jī)器人的形態(tài)色彩作為其外觀展示的最主要部分，是產(chǎn)品功能特征與視覺效果的結(jié)合。外形大方、線條流暢、

4、尺寸適當(dāng)、色彩宜人的設(shè)計可以使產(chǎn)品滿足用戶的最基本的“顏值”需求，為用戶提供最直觀的視覺體驗。因此設(shè)計者應(yīng)當(dāng)首先對產(chǎn)品的視覺設(shè)計進(jìn)行創(chuàng)造，不僅要考慮掃地機(jī)器人產(chǎn)品自身的功能形態(tài)，并且要與用戶在使用中的審美需求相結(jié)合，通過產(chǎn)品外觀帶給用戶視覺美感，從而觸發(fā)用戶對產(chǎn)品“第一眼”的認(rèn)可，這對形成最后的用戶體驗起著至關(guān)重要的作用。2.人機(jī)交互要素由于情感的特殊性，人類需要情感的交流。為了滿足消費(fèi)者對產(chǎn)品日益增長的情感需求，圖1的人機(jī)交互體驗為設(shè)計者所重視。傳統(tǒng)的掃地機(jī)在設(shè)計時并沒有考慮人機(jī)交互體驗，智能化程度較低，需要用戶對工作的模式和條件進(jìn)行設(shè)置，摁鈕繁瑣、操作復(fù)雜。為此，設(shè)計者通過預(yù)先規(guī)劃程序代碼

5、，使掃地機(jī)器人達(dá)到固定的思維模式，用戶只需一鍵便能運(yùn)行一套完整的動作;使用液晶屏和觸屏操作代替?zhèn)鹘y(tǒng)的屏幕和摁鍵設(shè)計實現(xiàn)產(chǎn)品與用戶的和諧交流。通過以上優(yōu)化設(shè)計促進(jìn)了人機(jī)交互的便捷，提升了產(chǎn)品的使用體驗。3.用戶體驗要素“以人為本，為人而設(shè)計”一直是設(shè)計者所推崇的理念，現(xiàn)階段消費(fèi)者的體驗需求趨于個性化和多樣化，某個固定的設(shè)計模式已顯得眾口難調(diào)。如今的工作壓力不斷增大，作為快節(jié)奏現(xiàn)代化生活的選擇，智能化的掃地機(jī)器人開始逐漸成為人們在家庭生活中勞動的替代品。方面，掃地機(jī)器人無需人工操作、看管，就能自動在房間內(nèi)完成打掃工作，可以使人們從繁瑣的家務(wù)勞作中解放出來;另方面，掃地機(jī)器人精準(zhǔn)化、多方位的清潔模式

6、，可以更高效地為用戶創(chuàng)造干凈舒適的居住環(huán)境，使用戶從內(nèi)心感受到“家”的溫暖，滿足其情感體驗。因此，關(guān)注用戶的情感體驗，設(shè)計出更具個性與情趣的產(chǎn)品，是情感化設(shè)計的關(guān)鍵因素。二、掃地機(jī)器人情感化設(shè)計模式的現(xiàn)狀（一）智能化的功能組合當(dāng)今智能化產(chǎn)業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn)，在產(chǎn)品的設(shè)計中考慮各個功能的智能化體現(xiàn)和使用集合是大勢所趨，這為如今的情感化設(shè)計賦予了新思路：將一種產(chǎn)品中的多個功能或多種產(chǎn)品中的不同功能通過綜合布線設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、自動控制技術(shù)、音頻處理等進(jìn)行集成化處理，以便進(jìn)行組合性的創(chuàng)新來滿足用戶對產(chǎn)品功能的多樣化需求。簡而言之就是將產(chǎn)品的某些要素組合在一起，形成一個具有特定功能的子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)按照

7、功能劃分，合理作用于產(chǎn)品的實際工作流程，構(gòu)建新的系統(tǒng)。作為智能化發(fā)展重要產(chǎn)物的掃地機(jī)器人也開始走向了多功能組合模式，由于室內(nèi)清潔的項目繁多，用戶對掃地機(jī)器人的情景控制和性能調(diào)節(jié)等方面的需求也相應(yīng)較高。設(shè)計者根據(jù)用戶的不同體驗需求，通過模塊化集成，整合多種單一陛能產(chǎn)品的功能，將空氣凈化、加濕、語音控制等功能集合與一體，通過模塊組合使得產(chǎn)品功能更集中，實現(xiàn)一機(jī)多用的目標(biāo)，給用戶帶來更佳的產(chǎn)品體驗。例如，傳統(tǒng)掃地機(jī)器人的地面清理和垃圾傾倒兩個功能是相互分離的，需要用戶在機(jī)器人完成地面清理工作后，再手動設(shè)置垃圾傾倒。而iRobot在201 9年推出的具有自動集塵系統(tǒng)的掃地機(jī)器人Roomba i7+，在

8、充電環(huán)節(jié)中實現(xiàn)了地面清理與垃圾傾倒的功能的有機(jī)銜接，設(shè)計形成了cleanBase這種新產(chǎn)品，如圖2所示。當(dāng)機(jī)器人的地面清理作業(yè)完畢后，按照預(yù)設(shè)的程序自動回歸到Clean Base進(jìn)行充電。充電雖然看起來只是一個簡單的程序化動作，實則在充電的同時，收集到的垃圾會以吸入的方式導(dǎo)入垃圾集塵袋之中，以此實現(xiàn)了自動化垃圾傾倒的功能。智能化的功能組合設(shè)計模式篩選出多種室內(nèi)清潔的功能需求，對其進(jìn)行模塊化處理，使掃地機(jī)器人除了具備基本的掃地、拖地、灑水等功能外，還可以集除燥、充電、垃圾傾倒等更多功能于一身。這不僅使掃地機(jī)器人提供便捷式的家居服務(wù)，同時還具備基本的避障、路徑規(guī)劃等功能，成為室內(nèi)智能移動平臺，更好

9、地滿足用戶情感化體驗的需求。（二）物聯(lián)網(wǎng)模式下的人機(jī)交互設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速，影響廣泛。在這種背景下，所有的產(chǎn)品都要被重新審視，只有兼顧軟硬件設(shè)計實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)模式的產(chǎn)品，才能夠受到市場的更多歡迎。人與智能機(jī)器通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)形成了人機(jī)交互，機(jī)器通過傳感器、執(zhí)行設(shè)備等獲取物理世界的外來信息，并將其與虛擬世界相連接，經(jīng)過人工智能的處理，使機(jī)器與外界產(chǎn)生了智能化的交互行為。具有“主動感知、智能處理、準(zhǔn)確反映”特點的機(jī)器就有了產(chǎn)品的價值：將人機(jī)單向的信息傳遞，轉(zhuǎn)化為用戶與產(chǎn)品間相互傳達(dá)感應(yīng)的交互關(guān)系，使得用戶也參與到產(chǎn)品的設(shè)計中來，滿足用戶的參與感和個性化需求，通過物聯(lián)網(wǎng)模式設(shè)計連接產(chǎn)品與顧客的情感需求

10、，實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計的高端化。掃地機(jī)器人作為重要的家庭服務(wù)型產(chǎn)品，必須在物聯(lián)網(wǎng)模式下的人機(jī)交互設(shè)計中走在前列。基于物聯(lián)網(wǎng)人機(jī)交互設(shè)計模式下的掃地機(jī)器人系統(tǒng)包括產(chǎn)品功能模塊、互聯(lián)網(wǎng)模塊、虛擬云模塊。產(chǎn)品功能模塊是機(jī)器人運(yùn)作時的硬件功能體現(xiàn);互聯(lián)網(wǎng)模塊是機(jī)器人各種功能與虛擬數(shù)據(jù)之間的通信通道;產(chǎn)品虛擬云模塊是將功能的實施數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)儲存和管理于虛擬云端，用戶通過客戶端對機(jī)器人進(jìn)行實時操作。傳統(tǒng)的掃地機(jī)器人只具有產(chǎn)品功能模塊，一般采用隨機(jī)碰撞式的清掃方式，沒有規(guī)劃的“習(xí)慣”，整體來說清掃效率不高。物聯(lián)網(wǎng)模式下的人機(jī)交互設(shè)計可以讓掃地機(jī)器人在進(jìn)行室內(nèi)清潔時“先規(guī)劃后清掃”，將機(jī)器的硬件傳感器與手機(jī)客戶端軟

11、件通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸，在虛擬云端內(nèi)建的家居圖中制訂更加合理、科學(xué)的清掃路線。例如小米品牌的掃地機(jī)器人，其擁有極簡的操作系統(tǒng)，通過傳感器快速掃描房間獲取距離信息，經(jīng)內(nèi)置的信息化模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)分析后，使用戶通過移動端APP如圖3所示，輕觸手機(jī)地圖設(shè)置的制定目標(biāo)點，就可以實現(xiàn)對產(chǎn)品運(yùn)行的實時控制。再如科沃斯最新一代的掃地機(jī)器人，按照全局規(guī)劃系統(tǒng)的邏輯順序，在正式清掃前通過手機(jī)APP建立“清掃地圖”，將各個房間區(qū)域以門為界，按照不同的顏色清楚地在AP吐顯示出來，如圖4所示。用戶可以清晰地看到呈現(xiàn)在手機(jī)APP客戶端的“清掃地圖”，此時只需要在AP吐勾選優(yōu)先清掃的區(qū)域，就可以實現(xiàn)制定區(qū)域清掃的要求，對掃地機(jī)器人

12、的整個工流程進(jìn)行實時監(jiān)控。三、掃地機(jī)器人情感化設(shè)計的未來的發(fā)展方向（一）突破技術(shù)壁壘信息化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的發(fā)展是進(jìn)行智能設(shè)計的首要滿足條件，技術(shù)創(chuàng)新沿著一條信息化程度不斷深化的路徑快速發(fā)展。為了實現(xiàn)掃地機(jī)器人的情感化設(shè)計應(yīng)當(dāng)突破以下幾項技術(shù)壁壘：1.室內(nèi)定位和路徑算法技術(shù)目前市面上宣稱采用“全局規(guī)劃”模式的掃地機(jī)器人產(chǎn)品在工作過程中仍會留下諸多“死角”，究其原因，在于現(xiàn)有的室內(nèi)定位和路徑算法技術(shù)還不夠成熟。符合情感化設(shè)計要求的掃地機(jī)器人在進(jìn)行全局規(guī)劃或局部實時避障時，應(yīng)當(dāng)能夠準(zhǔn)確獲取機(jī)器人和障礙物的狀態(tài)與位置;在建立工作空間的詳細(xì)地圖時，應(yīng)當(dāng)能夠根據(jù)傳感器實時采集的周邊環(huán)境信息，確定所在地圖的位

13、置及其局部的障礙物分布情況，通過路徑規(guī)劃算法進(jìn)行規(guī)劃路徑最優(yōu)化，在其運(yùn)作的空間中獲取一條從起始狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)且可以避開障礙物的最佳路徑。2.傳感器信息技術(shù)如上文所述，符合情感化設(shè)計要求的掃地機(jī)器人需要具備更加成熟的室內(nèi)定位和路徑算法技術(shù)，現(xiàn)有的紅外線傳感器和接觸式壓力傳感器顯然無法為掃地機(jī)器人的工作提供足夠準(zhǔn)確的信息。因此，未來的掃地機(jī)器人應(yīng)采用視覺傳感器、軟體防碰撞接觸式傳感器等高性能傳感器，同時通過多傳感器信息融合技術(shù)，在算法層面深挖，從紛繁復(fù)雜的傳感器反饋信息中提取有效信息，并根據(jù)優(yōu)化策略規(guī)則制訂更加準(zhǔn)確的決策內(nèi)容。3智能化應(yīng)用技術(shù)目前，市面上的掃地機(jī)器人仍比較“笨拙”，無法與人進(jìn)行很好

14、的交流。所以，通過借助語音識別技術(shù)以及圖像處理技術(shù)，比如添加多種語言語音、人臉指紋識別等智能化的應(yīng)用，使掃地機(jī)器人更好地融入用戶的個體居住環(huán)境，提升用戶的人機(jī)交互體驗。未來的掃地機(jī)器人應(yīng)當(dāng)具備自我學(xué)習(xí)的能力，在工作中能夠識別用戶的行為語言，實時改進(jìn)工作模式，自主根據(jù)不同的用戶“進(jìn)化”出個性化的應(yīng)用功能。（二）增強(qiáng)用戶體驗的設(shè)計在產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度越來越快的今天，人們對生活用品有了更高層次的精神追求，提高用戶情感化體驗的智能化設(shè)計是產(chǎn)品戰(zhàn)略發(fā)展的重要推動因素。1.基于用戶感官體驗的設(shè)計。用戶對產(chǎn)品好壞的敏感程度取決于產(chǎn)品外觀本身，傳統(tǒng)的智能家電對于色彩的選擇太過單一，使用戶難以產(chǎn)生共鳴。因此設(shè)計

15、者在對掃地機(jī)器人的外觀色彩以及材料的選擇上，要充分結(jié)合用戶視、聽、觸覺上的體驗，比如按照室內(nèi)不同的裝修風(fēng)格與色彩，設(shè)計出不同類型的產(chǎn)品外觀，為用戶呈現(xiàn)新的感官體驗。2.基于用戶交互體驗的設(shè)計。掃地機(jī)器人的人機(jī)交互模式的優(yōu)化，是增強(qiáng)產(chǎn)品的易用性必要途徑。設(shè)計者通過分析各個感官的接收外界信息的方式，對掃地機(jī)器人的程序和基礎(chǔ)功能進(jìn)行整合改善，做出進(jìn)一步的創(chuàng)新設(shè)計如震動、發(fā)光發(fā)熱、語音提示等多種交互形態(tài)，進(jìn)而實現(xiàn)對不同場景制造不同交互體驗的新設(shè)計。3.基于用戶心理體驗的設(shè)計。情感化的體驗最主要的表現(xiàn)就是用戶的心理體驗，產(chǎn)品的實用性以及安全性能的提升，都有利于增加用戶心理體驗的好感度。所以，設(shè)計者在產(chǎn)品

16、設(shè)計中，要更加注重用戶與產(chǎn)品之間的友好關(guān)系，不斷探索、分析、認(rèn)知和學(xué)習(xí)用戶新的消費(fèi)行為，如擬人化方式、安全報警模式等，都能為用戶帶來更多的信任感。（三）完善知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)產(chǎn)品未出，專利先行。智能化的市場是一個技術(shù)與利益高度交融的市場，故而沒有知識產(chǎn)權(quán)的“金鐘罩”，智能化的市場秩序必將遭受破壞。情感化的設(shè)計為用戶帶來嶄新的用戶體驗，然而在競爭愈發(fā)激烈的掃地機(jī)器人市場中，如何有效保護(hù)掃地機(jī)器人具有情感化功能的設(shè)計，是目前知識產(chǎn)權(quán)的亟需解決的問題。長期以來，對設(shè)計程序進(jìn)行利益保護(hù)的方式主要是版權(quán)擁有者的版權(quán)保護(hù)，版權(quán)保護(hù)對程序的籠統(tǒng)類型進(jìn)行保護(hù)，而不是程序中的具體方法與代碼組合等方式。例如，專利法第25規(guī)定對于無形的智力活動和手段方法是不能受到法律保護(hù)的。這樣一來，當(dāng)許多人繞過程序的外殼，以代碼的抄襲來實現(xiàn)自己的目的時，傳統(tǒng)程序保護(hù)的手段就顯得形同虛設(shè)。因此，若程序被認(rèn)為是種智力成果，按照相關(guān)的法律就不可能受到有效的保護(hù)。專利審查者因現(xiàn)有法律制度本身存在的局限性導(dǎo)致其無法對于創(chuàng)新、智慧等無形資產(chǎn)的重要性進(jìn)行實質(zhì)審查，則諸如此類的知識產(chǎn)權(quán)就會遭受到侵犯的可能性大大增加。對于掃地機(jī)器人而言，它的無形程序與有形構(gòu)造哪個才是專利保護(hù)的對象，就成為了關(guān)鍵。所以，隨著行業(yè)與去律的不斷發(fā)展完善，產(chǎn)品的構(gòu)造與智能化程