基于模糊層次分析法的參與式兒童陪伴機(jī)器人設(shè)計(jì)研究

郭皓月　楊梅　李雪瑞

摘要：為更完善兒童用戶的需求，增強(qiáng)用戶參與式體驗(yàn)，進(jìn)行兒童陪伴機(jī)器人的改進(jìn)設(shè)計(jì)與研究。運(yùn)用層次分析法對用戶需求進(jìn)行分析，確立設(shè)計(jì)要素，從功能、外觀和體驗(yàn)三個(gè)方面建立參與式機(jī)器人指標(biāo)評價(jià)模型;融合模糊綜合評價(jià)方法確立參與式兒童陪伴機(jī)器人的評價(jià)數(shù)據(jù)，計(jì)算指標(biāo)評價(jià)值并進(jìn)行綜合排序，分析方案可行度。經(jīng)過對評價(jià)指標(biāo)確定權(quán)重，融合專家打分?jǐn)?shù)據(jù)用模糊綜合評價(jià)對設(shè)計(jì)方案各項(xiàng)指標(biāo)要素進(jìn)行計(jì)算，得到參與式兒童陪伴機(jī)器人方案最終綜合分?jǐn)?shù)，依據(jù)數(shù)據(jù)分析方案的合理性與不足。模糊層次分析法將定性的兒童陪伴機(jī)器人模糊設(shè)計(jì)要素定量計(jì)算，對兒童陪伴機(jī)器人方案給予綜合評價(jià)，客觀分析方案的可實(shí)施性。

關(guān)鍵詞：參與式兒童陪伴機(jī)器人 用戶需求 模糊層次分析法 產(chǎn)品改良設(shè)計(jì) 參與設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-0069（2021）06-0084-04

引言

處在競爭壓力激烈的現(xiàn)在社會(huì)，家長對孩子陪伴非常缺乏，隨著科學(xué)深化和機(jī)器制造技術(shù)的進(jìn)步，需針對缺乏關(guān)愛的兒童設(shè)計(jì)一款全面陪伴機(jī)器人。陪伴機(jī)器人可彌補(bǔ)大人繁忙造成的孩子感情淡漠，自制力差等問題，改良此款機(jī)器人可給予孩子全面陪伴。科技迭代更新，陪伴機(jī)器人的設(shè)計(jì)要求日漸全面化，刺激市場對這類產(chǎn)品的需求。但市場現(xiàn)有的陪伴機(jī)器人功能較單一，對于驚喜型的創(chuàng)新點(diǎn)研究較少。因此要著重兒童需求進(jìn)行機(jī)器人改良設(shè)計(jì)。模糊層次分析法把矩陣分子用含糊的評定方法量化，結(jié)合設(shè)計(jì)因素與數(shù)據(jù)一起運(yùn)作斷定。用層次分析算出設(shè)計(jì)點(diǎn)的數(shù)值和比重值，然后用模糊數(shù)據(jù)對設(shè)計(jì)點(diǎn)進(jìn)行判定和數(shù)量化的推敲，縮減僅人員打分的失誤比例，通過運(yùn)算總結(jié)，整體分析參與式兒童陪伴機(jī)器人。通過分析數(shù)據(jù)進(jìn)行評價(jià)，增加陪伴機(jī)器人設(shè)計(jì)的可行性與易用性概率。此款參與式兒童陪伴機(jī)器人從用戶參與和需求角度入手，用模糊層次分析法確立改進(jìn)設(shè)計(jì)要素?cái)?shù)據(jù)，并將其用于參與式兒童陪伴機(jī)器人的設(shè)計(jì)實(shí)踐之中。

一、參與式兒童陪伴機(jī)器人設(shè)計(jì)分析

以用戶需求為重點(diǎn)分析機(jī)器人，構(gòu)建層次評價(jià)模型。此款機(jī)器人為5到10歲兒童設(shè)計(jì)，分為學(xué)習(xí)、生活、娛樂陪伴型機(jī)器人，目前大多機(jī)器人不具備全面陪伴功能，此款機(jī)器人是在家中使用的全職型陪伴機(jī)器人。兒童階段是學(xué)習(xí)，生活規(guī)律，性格養(yǎng)成的重要時(shí)期，此款機(jī)器人可負(fù)責(zé)兒童方方面面，兼有擔(dān)任父母角色的游戲陪伴等功能。通過推敲，可以看出用戶最需要的是全面型的陪伴機(jī)器人，它同時(shí)具備多個(gè)功能，有很好的使用體驗(yàn)。

二、參與式兒童陪伴機(jī)器人主要設(shè)計(jì)要素整理

參與式機(jī)器人要發(fā)揮參與作用，讓大人兒童充分互動(dòng)。要遵循參與式理念的幾點(diǎn)準(zhǔn)則，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品具有真實(shí)化、互動(dòng)化和情感化。真實(shí)化是指建立真實(shí)有效、高度融入使用環(huán)境來激發(fā)家長兒童參與的興趣?；?dòng)化是在設(shè)計(jì)的過程中以與用戶互動(dòng)交流作為主思考因素。深度反饋在功能層面，機(jī)器人不僅有對話作用，還要從功能等其他尺度深入比如多國語言深入交流學(xué)習(xí)生活等各個(gè)方面。情感化，體現(xiàn)在機(jī)器人的造型、形狀以及色彩等方面，比如科技感工業(yè)機(jī)械，教育型機(jī)器人就不相同。第一印象要把機(jī)器人外觀顏色和形狀與用戶視覺進(jìn)行交互，可拉近人對機(jī)器人的情感。不斷設(shè)計(jì)深化機(jī)器人輪廓外觀和顏色，帶來溫暖的使用體驗(yàn)。真實(shí)化、互動(dòng)化和情感化都是參與式理念不可缺少的組成部分。

參與式原則有以下重要設(shè)計(jì)點(diǎn)，將真實(shí)化參與式原則用功能因素進(jìn)行闡述，這是準(zhǔn)則層的第一個(gè)要素。互動(dòng)化原則可以間接輸出體驗(yàn)因素，而情感化原則通過機(jī)器人的屏幕等外觀因素展示。根據(jù)調(diào)研結(jié)果可知用戶需求集中在功能、外觀和體驗(yàn)因素三個(gè)方向，在功能方面，改進(jìn)的設(shè)計(jì)功能可真正體現(xiàn)參與式理念的真實(shí)化表達(dá)原則。針對不同國籍的兒童，要具備多語言轉(zhuǎn)換功能。在陪伴機(jī)器人中設(shè)定需要的主人公，比如父母等角色會(huì)自動(dòng)按照他們的語言習(xí)慣對兒童進(jìn)行多方位陪伴。在外觀因素層面，要用耐磨耐摔材質(zhì)，減小頑皮兒童損壞機(jī)器人程度，注重材質(zhì)的安全環(huán)保。用可愛造型和絢麗色彩點(diǎn)綴，增強(qiáng)陪伴機(jī)器人外觀趣味。在體驗(yàn)因素方面，首要因素是用戶使用體驗(yàn)，增加機(jī)器人操作界面多元化和趣味化，屏幕應(yīng)設(shè)置有趣豐富的卡通界面，用圖片和形狀代替繁瑣枯燥文字。兒童缺乏安全意識(shí)，應(yīng)設(shè)有遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)讓家長隨時(shí)跟蹤兒童情況，保障安全。針對用戶是兒童，設(shè)計(jì)應(yīng)避免繁瑣的功能操作系統(tǒng)，用數(shù)量少但功能多的按鈕進(jìn)行運(yùn)用。升級(jí)機(jī)器人的使用維度，機(jī)器人的操控系統(tǒng)隨著設(shè)計(jì)的更新?lián)Q代可自動(dòng)更新，使用戶享受最新機(jī)器人最新版本，可根據(jù)自己需求設(shè)定內(nèi)容。

三、參與式兒童陪伴機(jī)器人判斷模型構(gòu)建

（—）設(shè)計(jì)要素指標(biāo)層次模型建構(gòu)

層次分析法是近年應(yīng)用較為廣泛的統(tǒng)計(jì)分析方法，它可將多層次、多指標(biāo)、多設(shè)計(jì)要素組成直觀的模型體系，將定性設(shè)計(jì)要素分別計(jì)算權(quán)值進(jìn)行定量用數(shù)據(jù)分析解答，為方案的改良設(shè)計(jì)提供合理科學(xué)的參考。通過邀請用戶、設(shè)計(jì)師等人員分析機(jī)器人的使用感受、借助文獻(xiàn)以及請教專業(yè)生產(chǎn)方等，對機(jī)器人改進(jìn)點(diǎn)反復(fù)琢磨，敲定最后整改設(shè)計(jì)方位，如表1。