商用消毒服務(wù)機(jī)器人造型設(shè)計(jì)研究

王 巖，閆吉輝，趙為民，黨安芳，王 俊

（山東魯檢科技有限公司，山東青島 266002）

1 商用消毒服務(wù)機(jī)器人的作用

1.1 提高衛(wèi)生安全

在公共衛(wèi)生事件時(shí)期，消毒服務(wù)機(jī)器人是不可或缺的工具，有助于減少病毒或細(xì)菌在環(huán)境中的傳播。通過(guò)使用紫外線（UV-C）、臭氧氣體、噴霧消毒劑或其他消毒技術(shù)，消毒服務(wù)機(jī)器人可迅速而有效地殺滅病原體，確保環(huán)境的衛(wèi)生水平得到維持。這對(duì)于機(jī)場(chǎng)、火車站、醫(yī)院、養(yǎng)老院、學(xué)校、辦公室和其他公共場(chǎng)所來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，因?yàn)樾杼峁┮粋€(gè)安全、衛(wèi)生的環(huán)境，以減少疾病傳播的風(fēng)險(xiǎn)。機(jī)器人還可定期執(zhí)行消毒任務(wù)，無(wú)需休息，確保環(huán)境的衛(wèi)生水平始終保持在最佳狀態(tài)。

1.2 節(jié)省人力資源

在傳統(tǒng)情況下，消毒工作通常需大量的人力和時(shí)間。人工消毒工作不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)槿藛T需接觸有害的化學(xué)物質(zhì)或病原體。消毒服務(wù)機(jī)器人的出現(xiàn)可大幅減輕人工消毒的負(fù)擔(dān)。這些機(jī)器人可在沒(méi)有人員直接參與的情況下執(zhí)行任務(wù)，減少了感染的風(fēng)險(xiǎn)，并且可在非工作時(shí)間或低峰時(shí)段進(jìn)行操作，不會(huì)干擾正常的運(yùn)營(yíng)。

此外，這些機(jī)器人通常具有智能感知和導(dǎo)航功能，可避開(kāi)障礙物，精確地執(zhí)行消毒任務(wù)，提高了效率和一致性。

1.3 提升工作效率

與人工消毒相比，消毒服務(wù)機(jī)器人能夠以更快的速度和更高的準(zhǔn)確性完成消毒任務(wù)。由于機(jī)器人通常具備先進(jìn)的感應(yīng)技術(shù)和智能導(dǎo)航功能，能夠自動(dòng)識(shí)別環(huán)境中的障礙物，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊?guī)避，避免碰撞和意外[1]。此外，機(jī)器人還可通過(guò)預(yù)設(shè)路徑或程序來(lái)規(guī)劃和執(zhí)行任務(wù)，從而提高作業(yè)效率。這對(duì)于需頻繁進(jìn)行消毒的場(chǎng)所來(lái)說(shuō)尤為重要，如醫(yī)院的手術(shù)室、酒店的客房、機(jī)場(chǎng)的安全檢查區(qū)等。通過(guò)機(jī)器人的快速而準(zhǔn)確的操作，可節(jié)省時(shí)間和人力成本，實(shí)現(xiàn)高效的消毒工作。

1.4 降低人員風(fēng)險(xiǎn)

在傳統(tǒng)的消毒工作中，人員需接觸有害的化學(xué)物質(zhì)或處于高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境中，可能導(dǎo)致健康或安全問(wèn)題。而機(jī)器人則能夠在無(wú)需人員親自進(jìn)行操作的情況下完成消毒任務(wù)，減少了人員的暴露風(fēng)險(xiǎn)。特別是在處理具有高風(fēng)險(xiǎn)傳染性的病原體時(shí)，機(jī)器人的使用可極大地減少人員接觸病原體的機(jī)會(huì)，保護(hù)消毒工作人員的健康和安全。此外，對(duì)于一些危險(xiǎn)環(huán)境，如輻射區(qū)域或化學(xué)品泄漏的場(chǎng)景，機(jī)器人可代替人員進(jìn)行消毒工作，確保不會(huì)將人類暴露于危險(xiǎn)之中。

2 商用消毒服務(wù)機(jī)器人的外觀設(shè)計(jì)

2.1 具有專業(yè)外觀和標(biāo)識(shí)

商用消毒服務(wù)機(jī)器人的外觀設(shè)計(jì)應(yīng)突出其專業(yè)性和功能性。這可通過(guò)采用工業(yè)化外觀元素來(lái)實(shí)現(xiàn)，如堅(jiān)固的外殼、金屬或工程塑料構(gòu)造，以確保機(jī)器人在日常使用中能夠抵抗磨損和損壞。此外，機(jī)器人的外觀可與特定行業(yè)相關(guān)的標(biāo)識(shí)和顏色相匹配，以突出其在醫(yī)療、餐飲、酒店等領(lǐng)域的應(yīng)用。例如，在醫(yī)療環(huán)境中，機(jī)器人可采用白色或綠色，同時(shí)搭配醫(yī)院的標(biāo)志和醫(yī)療交叉標(biāo)志，以增加專業(yè)性和可辨識(shí)性。此外，機(jī)器人的外觀應(yīng)包括用戶友好的界面，如觸摸屏、指示燈和按鈕，以方便操作和互動(dòng)。專業(yè)的外觀設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到用戶體驗(yàn)，使用戶能夠輕松地與機(jī)器人進(jìn)行交互，了解其狀態(tài)和任務(wù)進(jìn)度。這有助于提高機(jī)器人的可接受性，并確保用戶能夠有效地利用其功能。

2.2 考慮環(huán)境適應(yīng)性

商用消毒服務(wù)機(jī)器人通常需在各種商業(yè)環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)，因此，外觀設(shè)計(jì)要素中的環(huán)境適應(yīng)性至關(guān)重要。機(jī)器人應(yīng)具有靈活性，以適應(yīng)不同類型的地面、房間布局和環(huán)境條件。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，機(jī)器人可采用輪子或履帶等底盤設(shè)計(jì)，以應(yīng)對(duì)不同地面的變化。此外，機(jī)器人的尺寸和形狀應(yīng)經(jīng)過(guò)精心考慮，以確保其能夠輕松通過(guò)門框、走廊和其他狹窄空間，以完成消毒任務(wù)。另一個(gè)重要的要素是機(jī)器人的感知技術(shù)和導(dǎo)航系統(tǒng)，其應(yīng)具備高度的智能性，能夠識(shí)別障礙物、人員和其他動(dòng)態(tài)因素，以避免碰撞和提高安全性。同時(shí)，機(jī)器人的外觀設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到安全標(biāo)準(zhǔn)，如應(yīng)急停止按鈕和聲光警告系統(tǒng)，以應(yīng)對(duì)突發(fā)情況。最后，機(jī)器人的外觀設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮到易維護(hù)性和清潔性，以便維修和保養(yǎng)。易于打開(kāi)外殼、更換零部件和清潔表面是關(guān)鍵的設(shè)計(jì)要素，可確保機(jī)器人在長(zhǎng)期使用中保持衛(wèi)生和高效。

2.3 用戶友好性和互動(dòng)性

商用消毒服務(wù)機(jī)器人的外觀設(shè)計(jì)還應(yīng)注重用戶友好性和互動(dòng)性，這對(duì)于提高用戶接受度和客戶滿意度至關(guān)重要。機(jī)器人的外觀應(yīng)與人類用戶建立連接，通過(guò)友好的外觀和交互元素傳達(dá)出一種親和力。這可通過(guò)在機(jī)器人的外觀中加入人性化的元素來(lái)實(shí)現(xiàn)，如具有“面部表情”的屏幕，以便機(jī)器人能夠顯示情感和狀態(tài)，或添加聲音和語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)，以便用戶能夠與機(jī)器人進(jìn)行語(yǔ)音互動(dòng)。另外，機(jī)器人的外觀應(yīng)考慮到易于操作性。按鈕、屏幕和指示燈應(yīng)設(shè)計(jì)得易于理解和使用，以便用戶能夠輕松地與機(jī)器人互動(dòng)，監(jiān)控任務(wù)進(jìn)度，或在需要時(shí)干預(yù)操作[2]。友好的外觀設(shè)計(jì)可消除用戶對(duì)技術(shù)復(fù)雜性的擔(dān)憂，使機(jī)器人在商業(yè)環(huán)境中更易被接受。

2.4 可定制性和品牌表達(dá)

商用消毒服務(wù)機(jī)器人的外觀設(shè)計(jì)還應(yīng)允許定制，以滿足不同客戶和企業(yè)的需求，這可通過(guò)外殼的可更換性或個(gè)性化定制選項(xiàng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。機(jī)器人的外觀應(yīng)允許客戶在其表面添加自己的品牌標(biāo)志、標(biāo)識(shí)或顏色，以突出其企業(yè)身份和價(jià)值觀。這有助于提高品牌認(rèn)知度和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)滿足客戶對(duì)獨(dú)特性的需求。

2.5 可移動(dòng)性和靈活性

商用消毒服務(wù)機(jī)器人的外觀設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮到其可移動(dòng)性和靈活性。機(jī)器人需能夠在不同的場(chǎng)所和環(huán)境中自由移動(dòng)，以完成消毒任務(wù)，因此，機(jī)器人的外觀設(shè)計(jì)應(yīng)具備輕便、緊湊的特點(diǎn)，便于攜帶和操控。輕量化的材料和緊湊的尺寸能夠使機(jī)器人更易適應(yīng)狹窄的走廊、樓梯和其他限制性空間。此外，機(jī)器人的外觀還應(yīng)具備易于搬運(yùn)和儲(chǔ)存的特點(diǎn)，以便在不同場(chǎng)所間進(jìn)行快速遷移。靈活性是另一個(gè)重要的外觀設(shè)計(jì)要素。機(jī)器人的外觀應(yīng)具備多樣化的功能區(qū)域或組件，以適應(yīng)不同消毒任務(wù)的需求。例如，機(jī)器人可能需配備不同類型的噴霧裝置、UV-C 發(fā)射器或臭氧消毒系統(tǒng)，以適應(yīng)不同類型的表面和環(huán)境條件。此外，機(jī)器人的外觀應(yīng)具備可調(diào)節(jié)高度、旋轉(zhuǎn)能力或可拆卸部件的特點(diǎn)，以便在不同的空間中靈活操作和執(zhí)行任務(wù)。此外，機(jī)器人的外觀設(shè)計(jì)也應(yīng)允許企業(yè)將其定制為特定行業(yè)和應(yīng)用的需求。例如，醫(yī)療機(jī)構(gòu)可能需機(jī)器人配備特殊的儲(chǔ)物柜來(lái)存放醫(yī)療工具，而餐飲業(yè)可能需機(jī)器人具有食品級(jí)外殼和容器。因此，外觀設(shè)計(jì)要素應(yīng)具有足夠的靈活性，以滿足各種商業(yè)需求。

2.6 高可視性和安全性

商用消毒服務(wù)機(jī)器人的外觀設(shè)計(jì)還應(yīng)具備高可視性和安全性。機(jī)器人在工作期間應(yīng)能夠吸引用戶的注意力，以便用戶與其保持安全距離和避免干擾，因此，機(jī)器人的外觀設(shè)計(jì)應(yīng)充分利用明亮的顏色、標(biāo)志和燈光等元素，以在繁忙的場(chǎng)所中突出其存在。這有助于提高機(jī)器人的可檢測(cè)性，減少人員與機(jī)器人之間的碰撞風(fēng)險(xiǎn)，并確保機(jī)器人的安全性和有效性。機(jī)器人的外觀設(shè)計(jì)還應(yīng)具備防護(hù)和安全性能[3]。在公共場(chǎng)所中工作時(shí)，機(jī)器人可能會(huì)面臨各種潛在的障礙和安全風(fēng)險(xiǎn)，因此，機(jī)器人的外觀設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到防護(hù)外殼、傳感器和防撞結(jié)構(gòu)等安全性要素，以保護(hù)機(jī)器人免受損壞和干擾。此外，外觀設(shè)計(jì)還可加入安全警示標(biāo)識(shí)和聲光警報(bào)系統(tǒng)，提醒周圍人員注意機(jī)器人的存在和運(yùn)行狀態(tài)。

2.7 耐酸堿性和高可用性

商用消毒服務(wù)機(jī)器人的外觀設(shè)計(jì)還應(yīng)具備耐酸堿性，以確保其高可用性。商用消毒機(jī)器人噴出的消毒劑一般具有腐蝕性，如消毒常用的二氧化氯可腐蝕不銹鋼等金屬，因此，選擇一種能夠抵抗化學(xué)腐蝕的材料非常重要。同時(shí)也可考慮使用特殊的防腐蝕涂料處理機(jī)器人外殼，如噴涂防腐蝕涂層等。另外，避免開(kāi)放式的接口和提供適當(dāng)?shù)拿芊獠牧希詼p少機(jī)器人零部件與腐蝕物質(zhì)的接觸。酸堿環(huán)境通常也是高濕度環(huán)境，因此，確保機(jī)器人外殼具有良好的防潮性能是非常重要的，可通過(guò)使用防水材料、設(shè)計(jì)防水接口等來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3 商用消毒服務(wù)機(jī)器人的人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)

3.1 直觀的用戶界面

人機(jī)交互頁(yè)面的設(shè)計(jì)應(yīng)以直觀性為原則，確保用戶能夠輕松理解和操作機(jī)器人。這可通過(guò)簡(jiǎn)潔、清晰的界面布局和易于理解的圖標(biāo)和標(biāo)簽來(lái)實(shí)現(xiàn)。用戶應(yīng)能夠快速找到所需的功能和選項(xiàng)，而無(wú)需進(jìn)行繁瑣的學(xué)習(xí)過(guò)程。直觀的用戶界面可通過(guò)以下方式來(lái)設(shè)計(jì)：①界面應(yīng)具備簡(jiǎn)單的導(dǎo)航結(jié)構(gòu)，用戶能夠快速切換不同的功能頁(yè)面或菜單。使用明確的按鈕或標(biāo)簽來(lái)表示不同的操作選項(xiàng)，以便用戶可快速找到他們需要的功能。②按鈕、滑塊、輸入框等控件應(yīng)具備足夠大的點(diǎn)擊區(qū)域，以確保用戶可輕松點(diǎn)擊或觸摸。③控件的響應(yīng)速度應(yīng)迅速，以減少用戶等待時(shí)間。④用戶操作后，機(jī)器人應(yīng)提供清晰的反饋，以告知用戶操作是否成功。這可通過(guò)彈出消息、狀態(tài)指示燈或聲音提示來(lái)實(shí)現(xiàn)，以幫助用戶了解機(jī)器人的狀態(tài)和任務(wù)進(jìn)展。

3.2 個(gè)性化和自定義選項(xiàng)

人機(jī)交互頁(yè)面的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到用戶的個(gè)性化需求和操作習(xí)慣。不同用戶可能有不同的需求，因此，界面應(yīng)具備一定的自定義選項(xiàng)，以滿足用戶的特定需求。界面應(yīng)允許用戶自定義一些參數(shù)和設(shè)置，如消毒時(shí)間、消毒劑類型、路徑規(guī)劃等，這有助于滿足不同場(chǎng)所和任務(wù)的需求。如果機(jī)器人將用于多語(yǔ)言環(huán)境，界面應(yīng)提供多語(yǔ)言選項(xiàng)，以確保用戶能夠以自己熟悉的語(yǔ)言與機(jī)器人互動(dòng)。界面可提供用戶賬戶功能，允許用戶保存自己的偏好和設(shè)置，以便在下次使用時(shí)快速恢復(fù)。對(duì)于初次使用的用戶，界面可提供學(xué)習(xí)模式或教程，以幫助他們了解機(jī)器人的功能和操作步驟。個(gè)性化和自定義選項(xiàng)有助于提高用戶滿意度和用戶體驗(yàn)，使用戶能夠更好地適應(yīng)機(jī)器人的操作和控制。

3.3 實(shí)時(shí)監(jiān)控和反饋

商用消毒服務(wù)機(jī)器人的人機(jī)交互頁(yè)面設(shè)計(jì)還應(yīng)包括實(shí)時(shí)監(jiān)控和反饋功能，以幫助用戶全面了解機(jī)器人的狀態(tài)和任務(wù)進(jìn)展。這對(duì)于用戶和操作員來(lái)說(shuō)非常重要，因?yàn)樗麄冃桦S時(shí)跟蹤機(jī)器人的工作情況，以確保任務(wù)的完成和衛(wèi)生安全。界面可顯示機(jī)器人在環(huán)境中的實(shí)時(shí)位置，以及其已完成的區(qū)域。這有助于用戶了解機(jī)器人的運(yùn)行軌跡和任務(wù)進(jìn)度，確保沒(méi)有遺漏的區(qū)域。用戶應(yīng)能夠查看機(jī)器人的任務(wù)日志和歷史記錄，包括完成的任務(wù)、使用的消毒方法和時(shí)間等信息，這有助于監(jiān)控任務(wù)的質(zhì)量和效率。如果機(jī)器人配備了相機(jī)和傳感器，界面可顯示實(shí)時(shí)的圖像和數(shù)據(jù)，以使用戶更好地了解機(jī)器人的周圍環(huán)境和障礙物。界面應(yīng)能夠發(fā)送警報(bào)和通知，以通知用戶和操作員有關(guān)機(jī)器人狀態(tài)的任何重要信息，如故障、障礙物檢測(cè)、完成任務(wù)等。

3.4 遠(yuǎn)程控制和協(xié)作

商用消毒服務(wù)機(jī)器人的人機(jī)交互頁(yè)面設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮到遠(yuǎn)程控制和協(xié)作功能，以滿足不同使用情境的需求。這對(duì)于多任務(wù)和多機(jī)器人協(xié)同工作非常重要。相關(guān)的設(shè)計(jì)要素如下：界面應(yīng)允許操作員從遠(yuǎn)程位置控制機(jī)器人，以便在需要時(shí)進(jìn)行干預(yù)或修改任務(wù)，這可通過(guò)云連接和遙控功能來(lái)實(shí)現(xiàn)；如果存在多臺(tái)機(jī)器人，界面應(yīng)允許用戶同時(shí)監(jiān)控和控制多臺(tái)機(jī)器人，以確保協(xié)同工作的衛(wèi)生效果；界面可包括任務(wù)分配和調(diào)度功能，允許操作員將不同任務(wù)分配給不同的機(jī)器人，以最大程度地提高效率；界面應(yīng)具備實(shí)時(shí)通信功能，以便用戶和操作員之間進(jìn)行交流和協(xié)作，解決問(wèn)題和傳達(dá)任務(wù)要求。

3.5 可視化數(shù)據(jù)分析和報(bào)告

商用消毒服務(wù)機(jī)器人的人機(jī)交互頁(yè)面設(shè)計(jì)還應(yīng)包含可視化數(shù)據(jù)分析和報(bào)告功能，以幫助用戶了解機(jī)器人的表現(xiàn)和衛(wèi)生狀況，這對(duì)于評(píng)估消毒任務(wù)的質(zhì)量和效果非常重要。界面可通過(guò)圖表、圖形和指標(biāo)等方式可視化顯示機(jī)器人的工作數(shù)據(jù)，如消毒次數(shù)、耗時(shí)、消毒率等。這有助于用戶對(duì)機(jī)器人的表現(xiàn)有直觀的認(rèn)識(shí)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和比較。同時(shí)界面應(yīng)具備生成消毒任務(wù)報(bào)告的功能，用戶可從界面中生成詳細(xì)的報(bào)告，包括任務(wù)描述、執(zhí)行情況、消毒效果等，這方便用戶進(jìn)行管理、監(jiān)督和驗(yàn)收。此外，應(yīng)保存機(jī)器人執(zhí)行的消毒任務(wù)的歷史記錄，以便用戶可查閱以往的數(shù)據(jù)和報(bào)告。這有助于追溯和分析機(jī)器人的工作記錄，發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題和改進(jìn)機(jī)器人的性能，并可提供數(shù)據(jù)分享和導(dǎo)出功能，以便用戶可分享機(jī)器人的工作數(shù)據(jù)和報(bào)告給相關(guān)方。這有助于建立透明和信任的工作關(guān)系，同時(shí)提高機(jī)器人在業(yè)界的口碑和認(rèn)可度。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，商用消毒服務(wù)機(jī)器人的造型設(shè)計(jì)研究是一項(xiàng)具有重要意義的課題。通過(guò)綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)理論、人機(jī)工程和商業(yè)思維，有望打造出更加出色、適用和創(chuàng)新的商用消毒服務(wù)機(jī)器人，為商用消毒市場(chǎng)帶來(lái)巨大的價(jià)值。