浅析服务型机器人的拟人化设计

韩文博

摘 要：服务型机器人是近年来最受关注、最具市场前景的机器人。在教育、娱乐、陪护、公共服务等特定功能的服务机器人设计中，设计师常常使用拟人化的设计方式来对其形态、交互方式进行规划，拟人化将会是未来机器人设计的一个重要方向。分析了服务型机器人拟人化设计的意义、实现的形式和设计中应注意的问题，以期给未来的机器人设计一定的启发。

关键词：服务型机器人；拟人化设计；形态设计；交互设计

中图分类号：TB472 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.18.041

1 拟人化设计与服务型机器人的融合

1.1 “拟人化设计”的概念

拟人是一种修辞手法，指把事物（包括物体、生物、思想或是抽象概念）人格化，赋予其人的外表、个性或是情感。运用拟人这一修辞方法，可以使描写的事物更加生动、形象，也能更鲜明地表现作者对其描写事物的情感，拉进与读者的距离，使读者可以与描写的事物交流。

在设计中，也有着这样一种方法，即把设计对象的设计要素以人的特征诠释，从而将设计对象的功能、造型、象征等特性传达出来.这种手法即为“拟人化设计法”。拟人化设计的初衷是以人为中心，它使设计师投入了更多的人性化的设计思维，站在“产品是有生命、有性格、有人性的”角度去设计。当然，拟人化只是设计的一种手段，但不一定是其最终的目的。

1.2 服务型机器人拟人化设计的意义

“机器人”是一个比较宽泛的概念，在不同的应用领域呈现出了不同的功能和形态。机器人不一定非要拟人，但在一些应用的领域，特别是服务于人类生活的机器人，使用拟人的形式有着明显的优势和重要的意义。

首先是实用性上的意义。人类日常的生活环境是按照人类的生理尺度来构建的。拥有人类结构特征的机器人能够更好地与环境兼容，更好地融入原本为人类而设计的环境之中。为了设计出能够在诸如核电站这种人类无法接近的危害发生地点担当救援任务的机器人，美国已经举办了多届“DARPA机器人挑战赛”，参赛的机器人基本都是人形机器人。

从情感与认知层面上来看，人类有着一种与生俱来的为外界物质赋予人类特质的拟人化倾向。人们常会移情于事物，把它们当作人来看待，希望借此创造出与事物的感情纽带，让没有意识、没有情感的机器人持续地被当成是有意图、有生命、有个性的活物看待，有助于让人们与它们建立长久的互动关系。如果机器人有脸部、四肢等特征，会更加刺激人们的拟人化倾向。在应用上，实验说明了脸部的形状特征对机器人的设计非常有用。美国麻省理工学院媒体实验室的机器人专家辛西娅·布雷齐尔（Cynthia Breazeal）将餐饮和健康管理的程序安装在了不同的硬件装置上作为比较，一个是普通的笔记本电脑，一个是有着头部特征的机器人。实验结果表明，被试者更为信任后者，而且与后者的关系维系得较为长久，健康饮食的管理效果也比较好。

2 服务型机器人拟人化设计的层面

2.1 形态的拟人

形态的拟人化是机器人最直观的呈现“人性”的方式，形态是机器人与人交互中最为敏感、最为重要的层面。基于20世纪机器人学家森政弘（Masahiro Mori）提出的恐怖谷理论：当机器人的外形与人类太过接近时，人类反而容易对其产生反感的情绪。因此，目前的机器人在形态设计上往往避免过于人格化，而只是在一定程度上模拟人类的形态，达到一种“神似”的效果。在许多种类的机器人的形态设计中，都对人类的形态进行不同程度的模拟，比如保留人类完整形态特征的教育与娱乐机器人Nao，完全模拟人类关节的特征，可以通过双腿步行，通过手臂与头部的动作与用户互动；再比如减少人类结构特征，将其形态进行一定程度的抽象与简化，保留人类的识别性特征和精神气质的交互型机器人Papero，去除了人类手臂与腿部的结构特征，将人类的形态抽象成简单的头部与躯干。

2.2 交互的拟人

机器人形态的拟人主要通过视觉上的设计语言来实现，而交互上的拟人则是通过多种途径实现的。本文主要将其分为以下3种方式：①表情的拟人化设计。在与人类互动的过程中，机器人的头部表情可以根据其运行状态和互动内容表现出丰富的变化以表达其“情绪”的“喜、怒、哀、惧”，从而达到更好的互动效果。比如家庭服务机器人Buddy的设计将头部与交互界面融为一体，通过卡通化的电子表情表达其情感，更好地扮演了家庭助手与伙伴的角色。②语音交互的拟人化设计。通过亲和、悦耳的语音设计，在沟通方式上可以让用户产生更为积极的心理感受，比如许多交互型机器人都采用了幽默、诙谐的语音交互方式，从而达到了更为有效的沟通。③机器人行为上的拟人化设计。通过头部、手臂等结构的动态特征，可以表现出多样化的肢体语言，配合其语音、表情等因素更好地体现出机器人的个性和亲和力。比如机器人Jibo的设计，在形态上高度抽象化，但通过头部巧妙的转动结构，再配合其表情，可以表现其“摇头晃脑”的肢体动作，从而塑造出一种可爱、亲和的气质。

3 服务型机器人拟人化设计注意的问题

3.1 注意设计呈现与机器人智能的一致性

在产品设计中，产品的外在形态应对产品的功能、使用方式有诠释性的功能。这是产品语义学对产品设计提出的基本要求。在服务型机器人的设计中，也应保证产品形态与功能的统一。对于传统的产品而言，当机器人有了拟人化的形态、交互、行为等特征时，它们有了新的象征意义，那就是它们本身是有一定“人性”和“情感”的，但限于目前人工智能的发展水平，机器人距离真正具有与人类自然沟通、理解人类情感的能力还有很长的路要走。如果机器人的形态过于人格化，可能会使人们对它们产生一种过高的期望，认为它们是高智慧、高情感的机器人。而当机器人的外形与其真实智能程度不一致时，人们会产生抵触心理。

因此，在当前机器人的拟人化形态的设计中，应考虑到机器人的形态与其实际智能程度的一致性，机器人的外在形态应该与其本身的真实情况一致，不能超越设计本体。在高仿真机器人的设计中就往往存在着不一致性。这类机器人是不够成熟的设计成果，当前并不适合走进大众的生活。

3.2 注意机器人的安全性设计

当机器人和人类接触时，必然存在着潜在的危险，特别是拟人程度比较高、关节较多、动态特征突出的机器人。对于这类有着动态结构特征的机器人，其结构的设计应力求简单，特别是各组件之间的连接，要便于安装、拆卸、维护，同时在使用过程中不能对人体造成伤害。在形态设计中，对关节应进行完全的包裹，尽量采用曲面，面与面的过渡要圆润，尽量避免尖角、棱边等可能造成危害的形态。

在心理层面，拟人化的机器人应突出其亲和性，避免不健康、具有威胁感、恐怖形态出现的可能。在材料的选择上，相对于传统的工业机器人采用的金属等硬性材料，突出的是科技感、效率感，服务型机器人应选择软性、温和等质感的材料。在色彩的选择上，要依据机器人的定位量身裁定，体现出其个性，满足人们的心理需求，尽量避免复杂、怪异的色彩搭配，造成不必要的惶恐感。

4 结束语

总的来讲，拟人化只是服务机器人未来发展的一个方向，而服务型机器人的设计并不拘泥于拟人化。拟人化是一种让机器人更实用、更亲和、接近人类心理预期的手段，而不是最终的目的。因此，在未来的服务型机器人产品设计中，设计师应准确把握设计的定位与方向，恰当、适度地使用拟人化的设计语言，在保证安全的基础上保持设计呈现与机器人的真实功能、智能的一致性，为用户提供更好、更人性化的服务。

参考文献

[1]高弋涵，蔡勇，王军锋，等.基于情感化交互的产品拟人设计研究[J].轻工科技，2015（02）.

[2]彭琼.人性化设计指导下的家用机器人设计探讨[J].艺术与设计：理论，2009（2）.

〔编辑：刘晓芳〕