大學(xué)生情緒導(dǎo)向型機(jī)器寵物設(shè)計(jì)調(diào)查研究

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(jī)器寵物設(shè)計(jì)原則，從設(shè)計(jì)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(jī)器寵物、機(jī)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(jī)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(jī)器寵物設(shè)計(jì)方向、定位和設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)?？偨Y(jié)大學(xué)生用戶需求，提出了情緒導(dǎo)向型機(jī)器寵物的設(shè)計(jì)原則。為相關(guān)機(jī)器寵物設(shè)計(jì)提供調(diào)研參考，也為從設(shè)計(jì)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(jī)器寵物人機(jī)關(guān)系情緒導(dǎo)向大學(xué)生設(shè)計(jì)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(jī)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(jī)器寵物也開始成為機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)器寵物的潛在用戶群體之一。智能化、情感化的機(jī)器寵物能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)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(jī)器寵物設(shè)計(jì)調(diào)查研究，并據(jù)此提出相關(guān)設(shè)計(jì)原則為同類產(chǎn)品提供設(shè)計(jì)參考，也從設(shè)計(jì)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(jī)器寵物研究現(xiàn)狀

國內(nèi)在機(jī)器寵物研究領(lǐng)域起步較晚，設(shè)計(jì)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(jī)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(jī)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(shí)現(xiàn)自定義動作，從而為用戶帶來體驗(yàn)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(jī)器寵物產(chǎn)品設(shè)計(jì)大體上體現(xiàn)了情感化設(shè)計(jì)理念，通過仿生設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的對真實(shí)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(jì)視角下的機(jī)器寵物設(shè)計(jì)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(jī)器寵物的情感化需求為目的，結(jié)合感官體驗(yàn)和情感交流功能的智能寵物設(shè)計(jì)，通過機(jī)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(jī)器寵物設(shè)計(jì)研究領(lǐng)域思路更具創(chuàng)新性，如SpheroBB-8、Chip、Aibo、Vector、Kiki和LOBOT等機(jī)器寵物產(chǎn)品均表現(xiàn)出獨(dú)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(yùn)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)器寵物設(shè)計(jì)領(lǐng)域，國內(nèi)研究偏向于以兒童為目標(biāo)用戶的設(shè)計(jì)，主要作為娛樂和編程學(xué)習(xí)工具;國外設(shè)計(jì)重點(diǎn)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(jī)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(jī)器寵物研究除娛樂功能外還常伴隨醫(yī)療輔助等實(shí)用功能（圖3）【5】。結(jié)合國內(nèi)經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展背景，國內(nèi)機(jī)器寵物設(shè)計(jì)研究應(yīng)以社會責(zé)任作為重點(diǎn)，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(jī)器人人機(jī)交互研究：情緒導(dǎo)向型機(jī)器寵物設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)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(jī)器寵物給予用戶的反饋是否能展示機(jī)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(jī)器人情緒表達(dá)方面的研究能夠?yàn)檫@一問題提供研究思路。例如，張雪元等人的情感機(jī)器人（圖4左）通過情感計(jì)算感知用戶情緒，以聲音、燈光及動作形式實(shí)現(xiàn)情緒表達(dá)【9】。呂振等人通過數(shù)學(xué)模型實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的表情傳達(dá)與情緒抑制【10】。潘航等人的面向孤獨(dú)癥輔助康復(fù)的交互機(jī)器人系統(tǒng)（圖4右）證實(shí)，人機(jī)交互有利于提高孤獨(dú)癥患者的情感互動能力【11】。為機(jī)器人賦予情緒感知和情感表達(dá)的能力是智能機(jī)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(jī)器人交互原型（圖5）利用機(jī)器人負(fù)面情緒影響人機(jī)交互效率，通過機(jī)器人原型中的充氣尖刺設(shè)計(jì)表達(dá)機(jī)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(jì)已在機(jī)器人交互設(shè)計(jì)研究中越發(fā)重要。通過機(jī)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(jī)交互研究的關(guān)鍵所在，對提升用戶體驗(yàn)、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(shí)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(qiáng)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(jì)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(jì)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(shí)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(jī)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(jī)器寵物的認(rèn)可度、對機(jī)器寵物造型及類別的期待、機(jī)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(yùn)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(jī)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(jī)器寵物具有相同能力的比例為40.8%，不認(rèn)可機(jī)器寵物具有情緒調(diào)節(jié)能力的比例為59.2%（圖9）?？梢姡壳按髮W(xué)生對情緒導(dǎo)向型機(jī)器寵物的認(rèn)可度略低。

4.對機(jī)器寵物造型及類別的期待：超過60%的樣本對機(jī)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(jī)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(jī)器寵物的情緒導(dǎo)向能力：機(jī)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(jī)器寵物主動尋求互動，做出可愛的表情/動作，更能實(shí)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(jī)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(jī)器寵物設(shè)計(jì)。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(jī)器寵物設(shè)計(jì)符合需求且具有創(chuàng)新性和實(shí)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(jī)器寵物的接納度略低，這可能與目前機(jī)器寵物并未日?；嘘P(guān)。

3.用戶具有機(jī)器寵物盡可能接近真實(shí)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(jī)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(shí)現(xiàn)對用戶的情緒安撫。人機(jī)共情在實(shí)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(jì)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(jī)器寵物的核心需求是可及時轉(zhuǎn)移情緒焦點(diǎn)，舒緩焦慮與煩躁情緒，平復(fù)心情，以達(dá)到能更專注于實(shí)際問題的解決的目的。

現(xiàn)階段機(jī)器寵物尚未得到廣泛推廣，用戶仍未累積機(jī)器寵物的使用經(jīng)驗(yàn)。機(jī)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(jī)器寵物這類智能科技產(chǎn)品有較為強(qiáng)烈的嘗鮮述求，這對機(jī)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(jī)器寵物的設(shè)計(jì)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(jī)械結(jié)構(gòu)及功能實(shí)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(jī)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(jī)器寵物“始終是冰冷的機(jī)器”的使用體驗(yàn)。在真實(shí)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(jī)器寵物的交互興趣，并擴(kuò)展用戶與產(chǎn)品間的交互形式，是機(jī)器寵物設(shè)計(jì)的一大難點(diǎn)。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(dú)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(jī)器寵物的首要目標(biāo)。

（二）設(shè)計(jì)指導(dǎo)

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

1.以解決焦慮情緒和煩躁情緒為重點(diǎn)，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(jī)器寵物的核心功能。

3.重點(diǎn)關(guān)注如何消除機(jī)器寵物的“機(jī)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(jī)器寵物增加生命力，消除用戶排斥心理。

4.機(jī)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(jì)風(fēng)格，更有助于實(shí)現(xiàn)對積極情緒的引導(dǎo)。

5.考慮到產(chǎn)品功能實(shí)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(shí)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(jì)用戶與機(jī)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(jī)器寵物、機(jī)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(jī)器寵物的用戶需求，并歸納了為大學(xué)生設(shè)計(jì)具有情緒導(dǎo)向功能機(jī)器寵物的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。研究結(jié)果有助于設(shè)計(jì)師理解機(jī)器寵物情緒感知和表達(dá)的作用及途徑，關(guān)注機(jī)器寵物的陪伴及情感關(guān)懷能力，填補(bǔ)國內(nèi)機(jī)器寵物的情感化設(shè)計(jì)空缺，同時從設(shè)計(jì)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(jī)器寵物的設(shè)計(jì)研究具有一定參考意義。

基金項(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)目（17KJB510029）。

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