基于模糊层次分析法的参与式儿童陪伴机器人设计研究

郭皓月　杨梅　李雪瑞

摘要：为更完善儿童用户的需求，增强用户参与式体验，进行儿童陪伴机器人的改进设计与研究。运用层次分析法对用户需求进行分析，确立设计要素，从功能、外观和体验三个方面建立参与式机器人指标评价模型;融合模糊综合评价方法确立参与式儿童陪伴机器人的评价数据，计算指标评价值并进行综合排序，分析方案可行度。经过对评价指标确定权重，融合专家打分数据用模糊综合评价对设计方案各项指标要素进行计算，得到参与式儿童陪伴机器人方案最终综合分数，依据数据分析方案的合理性与不足。模糊层次分析法将定性的儿童陪伴机器人模糊设计要素定量计算，对儿童陪伴机器人方案给予综合评价，客观分析方案的可实施性。

关键词：参与式儿童陪伴机器人 用户需求 模糊层次分析法 产品改良设计 参与设计

中图分类号：TB472 文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2021）06-0084-04

引言

处在竞争压力激烈的现在社会，家长对孩子陪伴非常缺乏，随着科学深化和机器制造技术的进步，需针对缺乏关爱的儿童设计一款全面陪伴机器人。陪伴机器人可弥补大人繁忙造成的孩子感情淡漠，自制力差等问题，改良此款机器人可给予孩子全面陪伴。科技迭代更新，陪伴机器人的设计要求日渐全面化，刺激市场对这类产品的需求。但市场现有的陪伴机器人功能较单一，对于惊喜型的创新点研究较少。因此要着重儿童需求进行机器人改良设计。模糊层次分析法把矩阵分子用含糊的评定方法量化，结合设计因素与数据一起运作断定。用层次分析算出设计点的数值和比重值，然后用模糊数据对设计点进行判定和数量化的推敲，缩减仅人员打分的失误比例，通过运算总结，整体分析参与式儿童陪伴机器人。通过分析数据进行评价，增加陪伴机器人设计的可行性与易用性概率。此款参与式儿童陪伴机器人从用户参与和需求角度入手，用模糊层次分析法确立改进设计要素数据，并将其用于参与式儿童陪伴机器人的设计实践之中。

一、参与式儿童陪伴机器人设计分析

以用户需求为重点分析机器人，构建层次评价模型。此款机器人为5到10岁儿童设计，分为学习、生活、娱乐陪伴型机器人，目前大多机器人不具备全面陪伴功能，此款机器人是在家中使用的全职型陪伴机器人。儿童阶段是學习，生活规律，性格养成的重要时期，此款机器人可负责儿童方方面面，兼有担任父母角色的游戏陪伴等功能。通过推敲，可以看出用户最需要的是全面型的陪伴机器人，它同时具备多个功能，有很好的使用体验。

二、参与式儿童陪伴机器人主要设计要素整理

参与式机器人要发挥参与作用，让大人儿童充分互动。要遵循参与式理念的几点准则，设计的产品具有真实化、互动化和情感化。真实化是指建立真实有效、高度融入使用环境来激发家长儿童参与的兴趣。互动化是在设计的过程中以与用户互动交流作为主思考因素。深度反馈在功能层面，机器人不仅有对话作用，还要从功能等其他尺度深入比如多国语言深入交流学习生活等各个方面。情感化，体现在机器人的造型、形状以及色彩等方面，比如科技感工业机械，教育型机器人就不相同。第一印象要把机器人外观颜色和形状与用户视觉进行交互，可拉近人对机器人的情感。不断设计深化机器人轮廓外观和颜色，带来温暖的使用体验。真实化、互动化和情感化都是参与式理念不可缺少的组成部分。

参与式原则有以下重要设计点，将真实化参与式原则用功能因素进行阐述，这是准则层的第一个要素。互动化原则可以间接输出体验因素，而情感化原则通过机器人的屏幕等外观因素展示。根据调研结果可知用户需求集中在功能、外观和体验因素三个方向，在功能方面，改进的设计功能可真正体现参与式理念的真实化表达原则。针对不同国籍的儿童，要具备多语言转换功能。在陪伴机器人中设定需要的主人公，比如父母等角色会自动按照他们的语言习惯对儿童进行多方位陪伴。在外观因素层面，要用耐磨耐摔材质，减小顽皮儿童损坏机器人程度，注重材质的安全环保。用可爱造型和绚丽色彩点缀，增强陪伴机器人外观趣味。在体验因素方面，首要因素是用户使用体验，增加机器人操作界面多元化和趣味化，屏幕应设置有趣丰富的卡通界面，用图片和形状代替繁琐枯燥文字。儿童缺乏安全意识，应设有远程监控系统让家长随时跟踪儿童情况，保障安全。针对用户是儿童，设计应避免繁琐的功能操作系统，用数量少但功能多的按钮进行运用。升级机器人的使用维度，机器人的操控系统随着设计的更新换代可自动更新，使用户享受最新机器人最新版本，可根据自己需求设定内容。

三、参与式儿童陪伴机器人判断模型构建

（—）设计要素指标层次模型建构

层次分析法是近年应用较为广泛的统计分析方法，它可将多层次、多指标、多设计要素组成直观的模型体系，将定性设计要素分别计算权值进行定量用数据分析解答，为方案的改良设计提供合理科学的参考。通过邀请用户、设计师等人员分析机器人的使用感受、借助文献以及请教专业生产方等，对机器人改进点反复琢磨，敲定最后整改设计方位，如表1。