歐陽子薇 高娃

摘要：探索有助于調(diào)節(jié)大學(xué)生情緒的機器寵物設(shè)計原則，從設(shè)計角度為降低大學(xué)生心理壓力、優(yōu)化生活品質(zhì)提供可行途徑。調(diào)查分析國內(nèi)外機器寵物、機器人情緒表達(dá)、大學(xué)生情緒引導(dǎo)產(chǎn)品等研究現(xiàn)狀以及大學(xué)生的情緒狀況及其對機器寵物的看法和期待，據(jù)此歸納面向大學(xué)生群體的情緒導(dǎo)向型機器寵物設(shè)計方向、定位和設(shè)計關(guān)鍵點?？偨Y(jié)大學(xué)生用戶需求，提出了情緒導(dǎo)向型機器寵物的設(shè)計原則。為相關(guān)機器寵物設(shè)計提供調(diào)研參考，也為從設(shè)計角度解決大學(xué)生心理健康問題提供了可行方案。

關(guān)鍵詞：機器寵物人機關(guān)系情緒導(dǎo)向大學(xué)生設(shè)計調(diào)查

中圖分類號：TB472

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1003-0069（2021）02-0018-04

引言

機器人技術(shù)是國家高科技水平和工業(yè)自動化程度的重要標(biāo)志和體現(xiàn)【1】。具有類動物外形的機器寵物也開始成為機器人領(lǐng)域的一個研究分支。它的發(fā)展重新定義了日常生活中人與寵物的關(guān)系。智能化的機器寵物可以使用戶無需擔(dān)心寵物居家安全、寵物寄養(yǎng)、寵物食品安全等一系列問題【2】。同時，情緒表達(dá)、人寵互動等問題成為機器寵物能否滿足人們觀賞、陪伴、舒緩壓力等精神目的的重要考量。

現(xiàn)今大學(xué)生需要面對復(fù)雜的社交、生活、人際關(guān)系等多方面問題，其心理健康受到社會廣泛關(guān)注。飼養(yǎng)和照顧寵物能夠在一定程度上引導(dǎo)人的正向情緒【3】。然而，由于大學(xué)宿舍的管理要求，大學(xué)生一般不能在學(xué)生宿舍內(nèi)飼養(yǎng)寵物，因此他們也成為機器寵物的潛在用戶群體之一。智能化、情感化的機器寵物能夠?qū)崿F(xiàn)人機互動過程中與人的情感共鳴，對人的情緒進(jìn)行積極引導(dǎo)，從情緒方面優(yōu)化、改善大學(xué)生生活品質(zhì)。文章從用戶情感視角出發(fā)，面向大學(xué)生群體進(jìn)行情緒導(dǎo)向型機器寵物設(shè)計調(diào)查研究，并據(jù)此提出相關(guān)設(shè)計原則為同類產(chǎn)品提供設(shè)計參考，也從設(shè)計層面提出調(diào)節(jié)大學(xué)生心理健康的可行思路。

一、國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀

（一）國內(nèi)外機器寵物研究現(xiàn)狀

國內(nèi)在機器寵物研究領(lǐng)域起步較晚，設(shè)計傾向于動物具象化和行為模仿，如Nybble和Marscat（圖1）。Nybble（圖1.a）是以兒童為主要用戶的DIY寵物，用戶通過拼裝木制組件完成個性化機器貓的組件，并可自主編程從技巧、步態(tài)、行為等方面訓(xùn)練機器貓使其趨近于貓的生活習(xí)慣。Marscat（圖1.b）的優(yōu)勢在于能夠識別關(guān)鍵字做出相應(yīng)動作，或通過用戶編程實現(xiàn)自定義動作，從而為用戶帶來體驗層面的驚喜感。Nybble和Marscat在外觀特征、主要功能及交互方式的對比如表1所示。

國內(nèi)機器寵物產(chǎn)品設(shè)計大體上體現(xiàn)了情感化設(shè)計理念，通過仿生設(shè)計實現(xiàn)的對真實動物外觀及行為特征的延續(xù)，尤其在本能層和行為層方面滿足用戶感官刺激和使用方式需求。國內(nèi)研究人員在情感化設(shè)計視角下的機器寵物設(shè)計也進(jìn)行了一定研究，例如，2017年夏進(jìn)軍等人提出了以滿足用戶對機器寵物的情感化需求為目的，結(jié)合感官體驗和情感交流功能的智能寵物設(shè)計，通過機器寵物的色彩反饋和動態(tài)表情有效地與用戶進(jìn)行自然的情感溝通【4】。

國外在機器寵物設(shè)計研究領(lǐng)域思路更具創(chuàng)新性，如SpheroBB-8、Chip、Aibo、Vector、Kiki和LOBOT等機器寵物產(chǎn)品均表現(xiàn)出獨特的造型和豐富的功能。SpheroBB-8（圖2.a）造型還原電影《星球大戰(zhàn)》中的角色形象，通過變化運動路徑和轉(zhuǎn)動自身部件，在語音問答過程中作情緒化的交互反饋。Chip（圖2.b）是以兒童為主要用戶的機器狗，其多種情緒表現(xiàn)由用戶觸摸位置及方式?jīng)Q定。Aibo（圖2.c）是在無指令情況下也會進(jìn)行自主表演的陪伴型機器人，能表現(xiàn)出對主人的依賴，帶給用戶精神慰藉。Vector（圖2.d）是會通過輕微撞擊用戶手臂主動尋求互動的機器人，具有近似于動物本能反應(yīng)的豐富情緒，如看到陌生人時表現(xiàn)謹(jǐn)慎，受到撫摸或輕拍時表現(xiàn)享受。Kiki（圖2.e）是無行走功能的桌面機器人，能夠根據(jù)用戶肢體語言判斷情緒，并給予用戶動作反饋。LOBOT（圖2.f）具有與人體體溫相近的熱量，讓人感到溫暖，旨在通過這種方式給用戶帶來愛。上述產(chǎn)品在外觀、功能、交互方面的對比如表2所示。

簡言之，在機器寵物設(shè)計領(lǐng)域，國內(nèi)研究偏向于以兒童為目標(biāo)用戶的設(shè)計，主要作為娛樂和編程學(xué)習(xí)工具;國外設(shè)計重點在于給予陪伴和傳遞溫暖，目標(biāo)人群年齡層豐富，更關(guān)注對用戶的影響和價值。國外機器寵物產(chǎn)品在交互過程中可作為動作的發(fā)起方主動開始交互流程，具有行為自主性及情緒多樣性，關(guān)注作為“寵物”滿足用戶的情感需求。此外，國外機器寵物研究除娛樂功能外還常伴隨醫(yī)療輔助等實用功能（圖3）【5】。結(jié)合國內(nèi)經(jīng)濟和社會發(fā)展背景，國內(nèi)機器寵物設(shè)計研究應(yīng)以社會責(zé)任作為重點，嘗試應(yīng)用于家居生活、老年人康養(yǎng)、特殊兒童照顧等多個領(lǐng)域【6】。

（二）情緒引導(dǎo)產(chǎn)品研究現(xiàn)狀

1.情緒視角下的機器人人機交互研究：情緒導(dǎo)向型機器寵物設(shè)計要求設(shè)計師不僅要關(guān)注功能需求，還要關(guān)注其情感內(nèi)涵。以用戶的情感需求為主導(dǎo)，關(guān)注機器寵物給予用戶的反饋是否能展示機器寵物的情緒以及這種情緒可能對用戶產(chǎn)生哪些影響【8】。目前在機器人情緒表達(dá)方面的研究能夠為這一問題提供研究思路。例如，張雪元等人的情感機器人（圖4左）通過情感計算感知用戶情緒，以聲音、燈光及動作形式實現(xiàn)情緒表達(dá)【9】。呂振等人通過數(shù)學(xué)模型實現(xiàn)機器人的表情傳達(dá)與情緒抑制【10】。潘航等人的面向孤獨癥輔助康復(fù)的交互機器人系統(tǒng)（圖4右）證實，人機交互有利于提高孤獨癥患者的情感互動能力【11】。為機器人賦予情緒感知和情感表達(dá)的能力是智能機器人的發(fā)展趨勢。德州大學(xué)大河谷分校研究的反社會機器人交互原型（圖5）利用機器人負(fù)面情緒影響人機交互效率，通過機器人原型中的充氣尖刺設(shè)計表達(dá)機器人的憤怒情緒，使用戶獲得自身行為不當(dāng)?shù)奶崾尽?2】。由此可見，關(guān)注用戶情緒的設(shè)計已在機器人交互設(shè)計研究中越發(fā)重要。通過機器情緒表達(dá)使用戶與產(chǎn)品產(chǎn)生共鳴進(jìn)而引導(dǎo)用戶的積極情緒是未來人機交互研究的關(guān)鍵所在，對提升用戶體驗、優(yōu)化人類生活品質(zhì)有重要意義。

2.大學(xué)生情緒引導(dǎo)產(chǎn)品現(xiàn)狀：國內(nèi)面向大學(xué)生的情緒引導(dǎo)類產(chǎn)品研究較少，實體產(chǎn)品大多以大眾普適的解壓玩具為主，APP產(chǎn)品則通常具有較強的專業(yè)性。例如，春雨醫(yī)生、壹心理、檸檬心靈、松果傾訴等是通過與專業(yè)人士進(jìn)行問答談話的方式解決情緒問題。這類產(chǎn)品缺乏娛樂性，容易引起大學(xué)生的排斥情緒。徐雪等從心理測試、心理幫助、心理監(jiān)測三方面出發(fā)，針對大學(xué)生心理抑郁狀況設(shè)計情緒排解電話亭（圖6左）【13】。邱羽亭以提醒大學(xué)生主動關(guān)注壓力情況為目標(biāo)，設(shè)計記錄壓力情況為主要功能的“壓力記APP”（圖6右）【14】。二者在解決實際問題和創(chuàng)意方面顯現(xiàn)出一定優(yōu)勢，但目前從大學(xué)生情感訴求出發(fā)的、以引導(dǎo)積極情緒為目標(biāo)的產(chǎn)品仍有空缺。

二、問卷調(diào)查及其分析

（一）問卷調(diào)查及數(shù)據(jù)

研究采用問卷調(diào)查法，目的在于了解在校大學(xué)生的情緒狀況及其對機器寵物的看法和期待。問卷題目分類框架如表3所示。

本次調(diào)查共獲得有效樣本140份，包括女性大學(xué)生86人，男性大學(xué)生54人，其中大四學(xué)生109人，大三學(xué)生22人，大二學(xué)生8人，大一學(xué)生1人。下文主要針對大學(xué)生的主要負(fù)面情緒、情緒調(diào)節(jié)方式、對情緒導(dǎo)向機器寵物的認(rèn)可度、對機器寵物造型及類別的期待、機器寵物的情緒導(dǎo)向能力五個方面進(jìn)行分析。

1.大學(xué)生的主要負(fù)面情緒：根據(jù)問卷數(shù)據(jù)對負(fù)面情緒的出現(xiàn)頻率進(jìn)行評分（圖7）。焦慮和煩躁兩種情緒在樣本中出現(xiàn)的次數(shù)更多，發(fā)生頻率更高。以評分為1的數(shù)據(jù)為例進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，免受煩躁、焦慮、緊張和失落情緒困擾的樣本明顯偏少。通過交叉分析男女樣本的情緒評分發(fā)現(xiàn)，女性樣本焦慮情緒平均得分為3.51，煩躁情緒平均得分為3.23;男性樣本焦慮情緒平均得分為2.81，煩躁情緒平均得分2.89;女性較男性受焦慮和煩躁情緒影響更多。

2.情緒調(diào)節(jié)方式：聽音樂是在男女樣本中都為高采用度的調(diào)節(jié)方式，其中男性比例為61.1%，女性比例為62.8%，可認(rèn)為比例基本相當(dāng)（圖8）。此外，男性還常會采用運動、打游戲、睡覺的方式調(diào)節(jié)情緒，但比例不超過60%。女性常采用電影/電視劇/綜藝、找人傾訴的方式調(diào)節(jié)情緒，比例分別為76.7%和73.3%。可見，男性和女性在情緒調(diào)節(jié)方式中體現(xiàn)出一致性，但也具有較大差異。

3.對情緒導(dǎo)向機器寵物的認(rèn)可度：認(rèn)可寵物具有情緒調(diào)節(jié)能力的樣本比例為89.3%，其中認(rèn)可機器寵物具有相同能力的比例為40.8%，不認(rèn)可機器寵物具有情緒調(diào)節(jié)能力的比例為59.2%（圖9）?？梢?，目前大學(xué)生對情緒導(dǎo)向型機器寵物的認(rèn)可度略低。

4.對機器寵物造型及類別的期待：超過60%的樣本對機器寵物造型的期待傾向于仿生，其中具象化動物為38.6%，具象化家寵為25%（圖10）?？稍诘孛孀杂梢苿拥臋C器寵物更受認(rèn)可，其比例為64.3%（圖11）。此外，造型風(fēng)格呆萌可愛、材質(zhì)柔軟、暖色系配色更受樣本青睞，其比例分別為71.4%、79.3%和65.7%。

5.機器寵物的情緒導(dǎo)向能力：機器寵物的不同行為能夠表達(dá)積極情緒。例如，蹭主人的行為可以被感知積極情緒，比例為78.6%;搖晃尾巴和耳朵的自身肢體動作也獲得認(rèn)同，比例分別為70%和53.6%（圖12）。機器寵物主動尋求互動，做出可愛的表情/動作，更能實現(xiàn)情緒安撫，比例分別為79.3%和61.4%（圖13）。

（二）數(shù)據(jù)分析

通過上述調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大學(xué)生對機器寵物擁有較多想象和期待，這有利于進(jìn)行面向大學(xué)生的機器寵物設(shè)計。大學(xué)生群體正處于由校園走向社會的過渡期，易受情緒困擾，從情緒導(dǎo)向進(jìn)行機器寵物設(shè)計符合需求且具有創(chuàng)新性和實際意義。調(diào)研結(jié)論簡要總結(jié)如下：

1.焦慮、煩躁是大學(xué)生的主要負(fù)面情緒，其中女性更易受到情緒困擾。在負(fù)面情緒的影響下，用戶傾向于聽音樂的方式舒緩心情，或?qū)Ｗ⒂谄渌麏蕵坊顒右赞D(zhuǎn)移注意力。

2.絕大部分用戶認(rèn)可寵物能夠起到治愈、減壓等作用，但對機器寵物的接納度略低，這可能與目前機器寵物并未日常化有關(guān)。

3.用戶具有機器寵物盡可能接近真實動物的期望，具象化動物造型、肌體觸感柔軟、可在地面自由行走成為用戶的主要述求。呆萌可愛的形象及暖色系的外觀最受用戶歡迎。

4.機器寵物主動靠近尋求擁抱或撫摩的行為，能夠使用戶感知其積極情緒，同時也能實現(xiàn)對用戶的情緒安撫。人機共情在實現(xiàn)觸碰關(guān)系的條件下更易發(fā)生。

三、用戶需求分析及設(shè)計指導(dǎo)

（一）用戶需求分析

本研究的目標(biāo)用戶群體為大學(xué)生，該群體普遍受到社會競爭壓力及學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)的影響，焦慮與煩躁情緒是其主要負(fù)面情緒。學(xué)業(yè)困難和對未來迷茫是引起大學(xué)生焦慮及煩躁情緒的主要原因，該類問題的根本性解決仍需通過用戶自身的努力和思考完成，而因受負(fù)面情緒的擾亂該過程更為艱難。因此，大學(xué)生用戶對情緒導(dǎo)向型機器寵物的核心需求是可及時轉(zhuǎn)移情緒焦點，舒緩焦慮與煩躁情緒，平復(fù)心情，以達(dá)到能更專注于實際問題的解決的目的。

現(xiàn)階段機器寵物尚未得到廣泛推廣，用戶仍未累積機器寵物的使用經(jīng)驗。機器寵物的控制不同于現(xiàn)有的大眾化產(chǎn)品，其脫離了物理按鍵與電子屏幕，多采用語音交互、觸摸交互以及手勢交互的形式進(jìn)行命令輸入，而大學(xué)生群體對上述三類交互方式都較為熟悉。此外，大學(xué)生群體因受宿舍管理限制，對機器寵物這類智能科技產(chǎn)品有較為強烈的嘗鮮述求，這對機器寵物在該用戶群體中進(jìn)行推廣增加一定可行性。用戶畫像如圖14所示。

以調(diào)查分析結(jié)果為基礎(chǔ)，建立大學(xué)生用戶需求包括：1）能夠舒緩心情;2）具有類動物造型;3）風(fēng)格呆萌可愛;4）材質(zhì)柔軟;5）色彩溫暖;6）可在地上自由移動;7）擁有肢體語言;8）能主動發(fā)起互動;9）交互過程中與人產(chǎn)生肢體接觸。

結(jié)合產(chǎn)品研究現(xiàn)狀及用戶需求，情緒導(dǎo)向型機器寵物的設(shè)計面臨一定挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有產(chǎn)品材質(zhì)上多選用塑料材質(zhì)，為滿足機械結(jié)構(gòu)及功能實現(xiàn)所采用的硬質(zhì)材質(zhì)，無法同時滿足用戶期望的柔軟材質(zhì)從視覺和觸覺上帶來的享受。機器寵物的個性特征以及交互反饋中的動作表現(xiàn)缺少差異性，在接受特定命令后產(chǎn)品的反饋是固定的唯一的，給用戶帶來機器寵物“始終是冰冷的機器”的使用體驗。在真實寵物的飼養(yǎng)過程中，寵物對周圍環(huán)境的感知反饋與情感表達(dá)是豐富多變的，因此用戶更易產(chǎn)生互動興趣，并從不同的互動反饋中獲得新鮮感。如何維持用戶與機器寵物的交互興趣，并擴展用戶與產(chǎn)品間的交互形式，是機器寵物設(shè)計的一大難點。此外，當(dāng)用戶群體受情緒困擾時，多對周遭環(huán)境的互動請求產(chǎn)生抵觸情緒，在不干擾用戶獨處的情況下，適時對用戶進(jìn)行積極情緒的引導(dǎo)是情緒導(dǎo)向型機器寵物的首要目標(biāo)。

（二）設(shè)計指導(dǎo)

面向大學(xué)生的情緒導(dǎo)向型機器寵物設(shè)計可遵循如下要點：

1.以解決焦慮情緒和煩躁情緒為重點，以平復(fù)心情或轉(zhuǎn)移注意力為目的。

2.音樂能產(chǎn)生普適性的心理影響，適時播放舒緩的純音樂或干凈的白噪音可作為情緒導(dǎo)向型機器寵物的核心功能。

3.重點關(guān)注如何消除機器寵物的“機械感”和“冰冷感”，主動尋求用戶關(guān)注及靈活的肢體動作可為機器寵物增加生命力，消除用戶排斥心理。

4.機器寵物的形態(tài)要素要滿足用戶對寵物形象的普遍認(rèn)知，具象化的動物造型和呆萌可愛的設(shè)計風(fēng)格，更有助于實現(xiàn)對積極情緒的引導(dǎo)。

5.考慮到產(chǎn)品功能實現(xiàn)，可采用硬質(zhì)材質(zhì)作整體造型，柔軟的布料等材質(zhì)作為外部裝飾，這種方式也可實現(xiàn)外觀造型和色彩上的多樣性。

6.將觸覺、視覺、聽覺、動作效應(yīng)四方面相結(jié)合設(shè)計用戶與機器寵物之間的互動，對大學(xué)生積極情緒引導(dǎo)更有幫助。

總結(jié)

本文在國內(nèi)外機器寵物、機器人情緒表達(dá)和大學(xué)生情緒引導(dǎo)產(chǎn)品等現(xiàn)狀分析基礎(chǔ)上，面向大學(xué)生群體進(jìn)行了調(diào)查，提煉了大學(xué)生群體對機器寵物的用戶需求，并歸納了為大學(xué)生設(shè)計具有情緒導(dǎo)向功能機器寵物的設(shè)計要點。研究結(jié)果有助于設(shè)計師理解機器寵物情緒感知和表達(dá)的作用及途徑，關(guān)注機器寵物的陪伴及情感關(guān)懷能力，填補國內(nèi)機器寵物的情感化設(shè)計空缺，同時從設(shè)計角度對大學(xué)生提供調(diào)節(jié)情緒的可行途徑，對相關(guān)機器寵物的設(shè)計研究具有一定參考意義。

基金項目：南京林業(yè)大學(xué)2019年度教學(xué)質(zhì)量提升工程一流課程建設(shè)項目（2019nfukczs035）;南京林業(yè)大學(xué)高層次（高學(xué)歷）人才科研啟動基金（GXL2017004）;江蘇省高等學(xué)校自然科學(xué)研究面上項目（17KJB510029）。

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