基于用戶行為的智能掃地機(jī)器人優(yōu)化設(shè)計研究

陳茜朦

【摘 要】基于用戶行為分析結(jié)果研究智能家庭掃地機(jī)器人優(yōu)化設(shè)計策略。首先，研究用戶行為和智能化設(shè)計之間的關(guān)系;然后，運(yùn)用半結(jié)構(gòu)化訪談法得到用戶特征、用戶需求和體驗要素，在用戶進(jìn)行模擬實(shí)驗后，將其行為按任務(wù)過程進(jìn)行整合并分析;最后，將分析結(jié)果結(jié)合用戶體驗蜂窩模型，提出優(yōu)化設(shè)計策略。現(xiàn)有掃地機(jī)器人設(shè)計僅關(guān)注功能的擴(kuò)展，而缺乏對用戶行為的理解，從而使“智能”變?yōu)樨?fù)擔(dān)。用戶使用過程中存在功能障礙、記憶障礙和效能障礙。我們從解決障礙的方法中歸納出感官性、交互性、智能性、安全性和有效性五個優(yōu)化設(shè)計維度。運(yùn)用以用戶行為為中心的設(shè)計方法，由“人”的行為歸納出“物”的設(shè)計維度，以此提高設(shè)計的智能化和人性化。

【關(guān)鍵詞】掃地機(jī)器人;用戶行為;行為障礙;行為分析;智能化設(shè)計

中圖分類號：TP24 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1007-0125（2019）15-0181-03

隨著消費(fèi)水平與生活方式的改變，人們對精致生活、高效生活方式的追求，導(dǎo)致了家電消費(fèi)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變升級。智能掃地機(jī)器人等新式生活家電的消費(fèi)環(huán)境逐漸成熟，在消費(fèi)升級趨勢下成為新的家電市場消費(fèi)增長點(diǎn)。智能掃地機(jī)器人作為一種新型的家庭服務(wù)型機(jī)器人，能夠自主進(jìn)行清掃工作，將人們從繁重的家務(wù)勞動中解脫出來，提高了生活質(zhì)量和工作效率[1]。目前智能掃地機(jī)器人功能眾多，但沒有考慮用戶的使用習(xí)慣和使用環(huán)境，在添加了智能化功能之后反而使用戶操作更加繁瑣。本文針對這一現(xiàn)狀，通過對用戶在使用掃地機(jī)器人時的行為進(jìn)行分析研究，找出產(chǎn)生行為障礙的原因，提出解決方案，并從產(chǎn)品角度提出對應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計策略。

一、基于用戶行為的智能家居產(chǎn)品設(shè)計

用戶在使用一個產(chǎn)品時，往往經(jīng)歷兩個階段：執(zhí)行和評估。執(zhí)行是用戶作用于外部世界的動作，評估是將行動目標(biāo)與外部世界的狀態(tài)進(jìn)行比較[2]。對應(yīng)這兩個階段的是行為的七個步驟：即制定目標(biāo)，及計劃、確認(rèn)、執(zhí)行三個執(zhí)行步驟和感知、詮釋、對比三個評估步驟[3]。

用戶的使用行為通常是在無意識情況下發(fā)生的，只有當(dāng)用戶行為受阻，產(chǎn)生了明顯的執(zhí)行和評估鴻溝，才開始進(jìn)行有意識的關(guān)注和思考[3]。對用戶行為進(jìn)行分析，也就是從執(zhí)行和評估兩階段尋找用戶受阻的原因。從用戶行為出發(fā)的設(shè)計有利于從行為存在的背景和過程中探索產(chǎn)品存在的問題。

智能化家居產(chǎn)品設(shè)計初衷是解放人們的雙手，使人們從家務(wù)中解脫。但目前智能化產(chǎn)品由于功能盲目疊加，導(dǎo)致用戶需要花費(fèi)大量時間和精力進(jìn)行學(xué)習(xí)和操作。另外，在使用過程中由于操作繁瑣引發(fā)失誤，且不能找到更優(yōu)的解決方案，最終導(dǎo)致用戶放棄使用該產(chǎn)品。如果是以犧牲用戶的良好使用感來換取智能化設(shè)計，將難以得到推廣。因此智能化產(chǎn)品設(shè)計更應(yīng)關(guān)注如何增強(qiáng)用戶在使用過程中對功能的良好體驗和“愉悅感”[4]。

基于用戶行為的智能化設(shè)計，就是要實(shí)現(xiàn)兩個方面的平衡：盡可能多地開發(fā)產(chǎn)品功能;盡可能適應(yīng)現(xiàn)有行為模式，減少用戶操作步驟，使用戶行為變得簡單，并最終滲入到人們的日常生活中。因此，從用戶行為來發(fā)現(xiàn)并解決產(chǎn)品問題，既能保留產(chǎn)品的齊全功能，又能讓用戶在使用過程中獲得幸福感，提高用戶的生活品質(zhì)。

二、掃地機(jī)器人的設(shè)計訴求及研究方法

（一）用戶特征及需求分析

通過查閱艾瑞咨詢的《2017年家電數(shù)碼消費(fèi)趨勢研究報告》發(fā)現(xiàn)，在所有家電數(shù)碼消費(fèi)群體中，28-47歲的中青年人群在提高生活品質(zhì)和生活便利性產(chǎn)品的購買上處于主導(dǎo)位置，他們對掃地機(jī)器人的購買決策TGI超過1.0，處于主導(dǎo)位置。數(shù)據(jù)表明，該人群平均月收入不超過一萬元，超過80%擁有穩(wěn)定住所，超過77%擁有本科及以上學(xué)歷。他們更愿意嘗試和接受新事物，愿意購買自身經(jīng)濟(jì)條件允許下的高質(zhì)量產(chǎn)品，以提高生活舒適度和品質(zhì)感[5]。

為了選取典型用戶來進(jìn)行用戶行為實(shí)驗，本文采用問卷調(diào)查法進(jìn)行用戶調(diào)研。問卷設(shè)計完成之后，通過線上網(wǎng)絡(luò)、線下實(shí)體店如國美電器、蘇寧電器等發(fā)放問卷，共計發(fā)放問卷100份，有效問卷85份，有效樣本率為85%，數(shù)據(jù)結(jié)果可信。問卷主要面向有意購買或已經(jīng)購買掃地機(jī)器人的用戶，以此獲得調(diào)研掃地機(jī)器人潛在用戶人群與消費(fèi)目標(biāo)用戶的用戶特征、使用動機(jī)、用戶需求和體驗影響因素等。

用戶特征：基礎(chǔ)屬性：以在大中型城市生活且受過高等教育、工作休閑兩不誤的20世紀(jì)70-90年代出生的中青年人群為主;社會關(guān)系：大部分為新生家庭，是剛需;消費(fèi)能力：處于穩(wěn)定狀態(tài)，財務(wù)寬松;行為特征：關(guān)注新式生活電器，對新品體驗、產(chǎn)品升級等功能要求較突出，對產(chǎn)品購買決策有較大的主導(dǎo)力;心理特征：對生活品質(zhì)和產(chǎn)品便利性要求較高。

使用動機(jī)：提升生活便利度和品質(zhì)感。

用戶需求：包括吸塵、濕擦、避障、可遙控、自動充電。

體驗影響因素：外觀設(shè)計良好;操作步驟簡單;清潔有效;安全性高;電池續(xù)航時間長;噪音小;自動充電，斷電續(xù)掃;維護(hù)保養(yǎng)方便;可遠(yuǎn)程控制。

（二）實(shí)驗任務(wù)

在可用性測試的形成性研究中，對每一次設(shè)計迭代的評估，6-8人的樣本量是最合適的。最重要的可用性發(fā)現(xiàn)通常會在大約前6個參加者的測試過程中觀察到[6]。因此，選取了6名目標(biāo)用戶來進(jìn)行此次實(shí)驗。用戶基本信息見表1。

對于用戶行為分析不能單純對與及其本身的交互動作進(jìn)行分析，還應(yīng)該結(jié)合用戶使用該機(jī)器前后的用戶行為對掃地機(jī)器人進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計[7]，因此實(shí)驗分為以下幾個部分。

自由操作：初次接觸掃地機(jī)器人時，進(jìn)行自由操作和體驗。

人物操作：經(jīng)過深度學(xué)習(xí)后，進(jìn)行規(guī)定任務(wù)操作，見表2。

后續(xù)行為：任務(wù)完成后，用戶的行為反饋。

（三）用戶行為分析

對用戶行為進(jìn)行分析，從中挖掘出用戶行為習(xí)慣以及使用產(chǎn)品過程中存在的阻礙。把用戶使用掃地機(jī)器人的行為具體分為7個步驟，即確立意圖、計劃操作方案、確認(rèn)操作順序、實(shí)施操作、感知環(huán)境反饋、分析機(jī)器結(jié)果、評估分析與目標(biāo)。

實(shí)驗中的用戶行為都屬于目標(biāo)驅(qū)動型的行動。行為周期從設(shè)立的任務(wù)目標(biāo)開始，分別經(jīng)過執(zhí)行和評估三個步驟。在評估的最后一步中，如果最終結(jié)果與設(shè)立的任務(wù)目標(biāo)不一致，用戶將重復(fù)執(zhí)行階段，直至達(dá)到目標(biāo);若一致，則轉(zhuǎn)到下一個任務(wù)目標(biāo)，開始新的周期。通過觀察、記錄、分析與歸納總結(jié)，在執(zhí)行與評估階段，用戶行為表現(xiàn)出以下三方面的障礙。

功能障礙：在自由體驗階段，用戶往往會在第一時間嘗試按下面板上較大的按鈕，即用戶基于經(jīng)驗而被認(rèn)為的開關(guān)按鈕。當(dāng)用戶對按鈕進(jìn)行短按或長按、單擊或雙擊操作時，往往不能得到與預(yù)期相符的效果。也存在機(jī)器由于指令錯誤停止工作，卻沒有給出即時反饋的情況，導(dǎo)致用戶表現(xiàn)出迷茫、焦慮的情緒。

記憶障礙：第一類是用戶記憶障礙。用戶在操作過程中，在開始動作與完成動作之間介入了意外事件導(dǎo)致記憶中斷，或者對同一按鍵進(jìn)行不同操作導(dǎo)致的記憶混亂，忘記動作的目標(biāo)、計劃或結(jié)果，使掃地機(jī)器人不能按預(yù)期工作。第二類是掃地機(jī)器人記憶障礙。在掃地機(jī)器人清潔過程中，機(jī)器遇障礙，或用戶搬動機(jī)器人、臨時開關(guān)房門等，將會導(dǎo)致與先前形成地圖不符導(dǎo)致路線規(guī)劃失敗。這些情況都會使掃地機(jī)器人不斷重復(fù)一些步驟或停止工作。

效能障礙：首先，占用時間多。當(dāng)清潔面積較大、環(huán)境較復(fù)雜時，用戶需要隨時關(guān)注掃地機(jī)器人，在其遇到障礙時及時解決問題，或在塵盒滿溢、水箱無水時及時處理，耗費(fèi)用戶大量時間和精力。其次，清潔不到位。市面現(xiàn)有掃地機(jī)器人將LDS激光傳感器作為獨(dú)立部件加于頂部，增加了產(chǎn)品的高度，無法清潔較低的沙發(fā)底、床底。而圓形設(shè)計使墻邊、角落和椅子底部無法清潔到位。在濕擦過程中，由于水箱較小，用戶需要多次對其進(jìn)行灌水操作才能完成全屋濕擦任務(wù)。濕擦清潔程度不高，用戶需要手動進(jìn)行二次清潔，加重了用戶的負(fù)擔(dān)。

三、基于用戶行為的智能掃地機(jī)器人優(yōu)化設(shè)計策略

基于對用戶行為進(jìn)行分析后總結(jié)出的三方面障礙，可以明確看到產(chǎn)品問題所在。探尋產(chǎn)品出現(xiàn)這類問題的原因，結(jié)合行為相符、行為相關(guān)、行為相似和行為相悖4個設(shè)計原則[8]，提出針對智能掃地機(jī)器人用戶行為障礙的5個解決辦法：降低用戶操作難度可以解決功能障礙;減少用戶行為數(shù)量;給用戶行為即時反饋;不輕易中斷用戶行為均可解決記憶障礙;減少用戶等待時間可以解決效能障礙。Web3.0時代，用戶體驗蜂窩模型已經(jīng)升級到以價值為核心，由有用性、可用性、可獲性、可尋性、滿意度、可信度、交互性和智能性8個因素構(gòu)成[9]。參考用戶體驗?zāi)Ｐ图跋嚓P(guān)文獻(xiàn)，從5個解決辦法中歸納智能掃地機(jī)器人優(yōu)化設(shè)計的五個維度。

（一）感官性

從感官性進(jìn)行掃地機(jī)器人的優(yōu)化設(shè)計，要考慮產(chǎn)品與用戶之間五感的交流[10]，更多地調(diào)動用戶的感官體驗。

視覺上，產(chǎn)品所呈現(xiàn)的心理效果要與環(huán)境保持統(tǒng)一協(xié)調(diào)的基調(diào)。作為一款清潔型家居產(chǎn)品，不宜使用視覺沖擊力強(qiáng)的色彩，應(yīng)采用白色作為主要色彩，給人以明亮、干凈的感受;灰色具有智能感、科技感;粉色營造甜蜜、溫馨的家居氛圍。運(yùn)用白、灰、粉等柔和的色彩，可以讓用戶注意力集中在按鍵操作上。

聽覺上，首先，產(chǎn)品要與產(chǎn)品功能相配合，通過五感交流與用戶實(shí)現(xiàn)信息的傳遞，如通過聲音提示開啟、運(yùn)行、關(guān)閉和危險狀態(tài)，還可以對錯誤操作進(jìn)行語音糾正，對用戶需要完成的步驟提供生動有效的提醒，減少用戶思考時間和降低用戶操作難度。其次，現(xiàn)有清潔方式是通過機(jī)械裝置進(jìn)行真空形成巨大氣流旋渦，進(jìn)行除塵動作，隨之而來的是持續(xù)的噪音。噪聲是一種使人感到厭煩的聲音，長期作用下可對人產(chǎn)生不良情緒影響，容易出現(xiàn)緊張、憂郁、疲憊、憤怒等情緒[11]?，F(xiàn)有解決方案是更換清潔模式，減小吸力以達(dá)到降噪處理，但清潔效率也會下降。可以考慮在吸塵口采取消音措施，減少用戶的焦慮情緒。

嗅覺上，在水箱內(nèi)加入香熏油，濕擦后散發(fā)出清潔過后的香味，給用戶滿足感和愉悅感。

（二）交互性

從用戶行為的角度看，交互性體現(xiàn)在降低用戶操作難度上。對于掃地機(jī)器人來說，用戶期待的主要功能是清潔地面，而定時、調(diào)節(jié)模式等都是圍繞這一功能衍生的輔助功能。因此，將該產(chǎn)品定義為一鍵功能產(chǎn)品，在色彩與造型設(shè)計上力求簡潔大方，避免不必要的裝飾，讓用戶無需過多辨識，就能將注意力集中到操作按鈕上。

將附屬功能轉(zhuǎn)移到手機(jī)APP上進(jìn)行操作，具有兩個優(yōu)點(diǎn)：第一，一鍵化設(shè)計遵循用戶的習(xí)慣，使用戶能夠輕易理解按鈕的功能，在脫離使用說明書的情況下也能對其進(jìn)行操作;第二，手機(jī)APP可以展示更詳細(xì)的信息，如清掃地圖、路線規(guī)劃等，用戶能通過交互界面的有效引導(dǎo)進(jìn)行操作。

（三）智能性

產(chǎn)品智能性體現(xiàn)在減少用戶行為數(shù)量、對用戶的行為給出即時反饋。

首先，在實(shí)際使用中，用戶行為往往是由外部事件觸發(fā)，從而建立評估體系和制定目標(biāo)。這屬于事件驅(qū)動型的行動。在圖像識別技術(shù)成熟的時代，掃地機(jī)器人對不同污漬采取不同清潔方式，或識別污漬是否需要二次清潔。掃地機(jī)器人可以根據(jù)用戶操作習(xí)慣和日常設(shè)置的清潔區(qū)域、模式、時間來分析用戶習(xí)慣，構(gòu)建用戶行為模型，自主擬定清潔任務(wù)，就能在每日清潔中省略用戶的執(zhí)行步驟。

其次，智能產(chǎn)品具有環(huán)境感知、自身識別、信息接收和行為決策等智慧特征[12]。在清潔過程中，掃地機(jī)器人應(yīng)實(shí)時檢測周圍環(huán)境，邊清掃邊快速構(gòu)建新地圖，避免因開關(guān)門或移動屋內(nèi)物品導(dǎo)致的故障。

（四）安全性

安全性體現(xiàn)在不輕易中斷用戶行為。用戶使用掃地機(jī)器人的目的是為了提升生活便利度，如果掃地機(jī)器人頻頻出現(xiàn)如纏繞、碰撞、跌落、卡頓等故障需要用戶放下手中的事情去解決，反而增加了負(fù)擔(dān)?，F(xiàn)有掃地機(jī)器人采用精度高、速度快的LDS激光傳感器進(jìn)行測距，但由于光具有穿透性，在落地窗等透明物體和深色物體前可能測距失效，導(dǎo)致碰撞。因此，可以采用具有可塑形性及軟碰撞性的軟性防撞板對機(jī)器人進(jìn)行全包設(shè)計，可以有效防止撞擊造成的破損。此外，著重解決電線纏繞導(dǎo)致的拖拽或休眠問題，可采用臨時升高底盤的方式，跨越電線后再回落到正常高度。

（五）有效性

有效性體現(xiàn)在減少用戶操作和等待時間。首先，對三角形掃地機(jī)器人采用上述安全性設(shè)計，可以更徹底清掃墻角，提高清潔程度。并且，三角形在千篇一律的圓形中，更符合用戶“愿意嘗試和接受新事物”的心理，引起購買欲。將傳感器置于機(jī)身內(nèi)部，降低產(chǎn)品高度，能有效清潔家居底部地面。

各部件使用模塊化設(shè)計，獨(dú)立拆裝，便于更換。塵盒、水箱使用抽屜式拆裝設(shè)計，無需用戶反轉(zhuǎn)機(jī)器便可取出盒子進(jìn)行灰塵清理和灌水操作。提高生成地圖，以及規(guī)劃路徑和充電、斷電續(xù)掃的主動高效性。

四、結(jié)語

智能掃地機(jī)器人優(yōu)化設(shè)計是基于用戶行為的設(shè)計。從用戶行為的兩個階段和7個步驟出發(fā)，分析執(zhí)行和評估階段存在的功能障礙、記憶障礙和使用障礙，思考障礙產(chǎn)生的原因及從用戶行為角度出發(fā)的解決對策。感官上，使用白、灰、粉等淺色設(shè)計，對吸塵口進(jìn)行降噪處理，配以特定氣味，調(diào)動用戶的感官體驗，在愉悅的情緒中進(jìn)行專注的操作。交互性上，定義為一鍵功能產(chǎn)品，降低用戶操作難度。智能性上，根據(jù)用戶習(xí)慣自主擬定清潔任務(wù)，可以減少用戶操作步驟;即時構(gòu)建地圖，對用戶行為做出有效反饋。安全性上，創(chuàng)新了越障方式，有效避免電線纏繞。有效性上，采用三角形機(jī)體設(shè)計，可提高角落的清潔程度;將各類傳感器隱藏，可以降低產(chǎn)品高度，更利于清潔家具底部。通過用戶行為驅(qū)動設(shè)計師思考用戶行為產(chǎn)生的原因，從而發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。這種從行為出發(fā)的分析方法和落地到物品的設(shè)計方法，為用戶體驗研究提供了全新視角。

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