李凝

【摘要】近幾年，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)以及人工智能技術(shù)的發(fā)展，越來越多的智能系統(tǒng)應(yīng)用到小家電中，極大的方便了人們的生活。智能家庭掃地機(jī)器人的應(yīng)用就是在這種環(huán)境下發(fā)展起來的，本次研究主要對智能家庭掃地機(jī)器人的工作原理和設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，改進(jìn)機(jī)器性能，促進(jìn)智能家庭掃地機(jī)器人工作效率和質(zhì)量的提高。

【關(guān)鍵詞】人性化 設(shè)計(jì) 家用機(jī)器人

從小看機(jī)器人科幻電影，玩變形金剛，參加汽車模型制做和看機(jī)器人大賽，對機(jī)器人制作的強(qiáng)烈興趣和熱愛早已植入我內(nèi)心。加之家用機(jī)器人設(shè)計(jì)屬于服務(wù)現(xiàn)代及未來家庭生活的重要項(xiàng)目，逐漸與人之間形成一種十分密切的關(guān)系，所以探討人性化引導(dǎo)下的家用機(jī)器人設(shè)計(jì)十分必要。

一、機(jī)器人概述

在汽車、核工業(yè)、采礦、石化等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，較常使用機(jī)器人進(jìn)行部分或全部的操作。通常機(jī)器人設(shè)計(jì)包括機(jī)械手、控制機(jī)構(gòu)、作業(yè)對象、使用環(huán)境。隨著對機(jī)器人功能要求的增多，其已經(jīng)由純粹的機(jī)械手臂、鏈桿結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)樾螒B(tài)多樣且運(yùn)用仿生設(shè)計(jì)的可行走機(jī)器人。工業(yè)、軍用機(jī)器人造型簡單，類似于交通工具以及機(jī)器，特種機(jī)器人則造型多樣，例如，醫(yī)用口腔手術(shù)機(jī)器人類似于人的手臂，隨著科技的發(fā)展，其功能越來越多，設(shè)計(jì)越來越豐富。未來機(jī)器人涉及機(jī)械、電子，是我們所學(xué)的物理學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)等學(xué)科的綜合應(yīng)用，是機(jī)械、電子、控制、檢測、通信和計(jì)算機(jī)知識的優(yōu)化結(jié)合，所以機(jī)器人市場有充分的發(fā)展空間。

二、家用機(jī)器人

（一）分類

在科技發(fā)展過程中各種服務(wù)型機(jī)器人應(yīng)用而生，成為人們家庭生活的重要組成部分，并以其多樣化的服務(wù)改變著人們的生活工作方式。其中仿動物型、仿人型、類人型、仿植物型都是家用機(jī)器人的主要類型。

（二）存在問題

與工業(yè)用機(jī)器人相比，家用機(jī)器人在功能定義、范圍上都有著自身的特點(diǎn)，方便、服務(wù)人類家庭生活是其主要目的，按其功能可以分為清潔型、家電管理型、看護(hù)照顧型、家用娛樂型、安全警衛(wèi)型等，所以在具體設(shè)計(jì)時需要對其功能以及怎樣使其明白、接受、執(zhí)行人類命令等進(jìn)行有效考慮。

家用機(jī)器人的造型仍然沒有將親和力凸顯出來，會使人產(chǎn)生一種冷漠的感覺，所以在對家用機(jī)器人進(jìn)行設(shè)計(jì)的時候需要有效了解人的心理接受程度以及各方面的喜好。

家用機(jī)器人在本質(zhì)上是一種人造機(jī)器，所選擇的材料也大多為工業(yè)以及軍用的金屬、塑料材料。而其所使用的金屬材料會給人一種冰冷的感覺，塑料會給人一種木訥的感覺，所以在親和力方面會有一種欠缺。

三、人性化引導(dǎo)下家用機(jī)器人設(shè)計(jì)

在滿足物質(zhì)需求的前提下，重視精神以及情感需要是人性化設(shè)計(jì)所追求的，以人為中心是其核心，即人是其設(shè)計(jì)制造過程中應(yīng)該考慮的第一要素。人性化追求產(chǎn)品設(shè)計(jì)的趣味和娛樂性，滿足人們幽默、愉悅的心理需求，追求深入人心的設(shè)計(jì)，尤其對于殘疾人傾注了更多的熱情，同時也追求與人體結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的造型形式。

現(xiàn)代設(shè)計(jì)是科學(xué)與藝術(shù)以及技術(shù)與人性的有效結(jié)合，在科技的支撐下，設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)、性能較為良好，在藝術(shù)和人性的支撐下，設(shè)計(jì)的美感不斷增強(qiáng)。家用機(jī)器人屬于高科技發(fā)展的產(chǎn)物，其小型化、行動敏捷化、輕巧化等都離不開人性化的引導(dǎo)。在人性化指導(dǎo)下，家用機(jī)器人設(shè)計(jì)可以通過以下方式進(jìn)行。首先利用形式要素的變化，例如色彩、裝飾、造型、材料等，使人們產(chǎn)生一種積極的情感體驗(yàn)和心理感受。其中在色彩上，要使其在體現(xiàn)機(jī)器人高科技時代感的同時將家用親和性有效體現(xiàn)出來。冷暖要合理搭配，黑白灰也要協(xié)調(diào)應(yīng)用，對此，可以有效參考日本、韓國等的家電產(chǎn)品設(shè)計(jì)，例如圖1中，在仿人型的造型設(shè)計(jì)中，使人有一種愉悅的感受。在造型設(shè)計(jì)上，通?？梢杂行н\(yùn)用仿動物、仿植物等自然要素，賦予人們一種親切感，從而避免出現(xiàn)排斥純機(jī)器的現(xiàn)象。其可愛的形態(tài)，會使人們較為容易接受。在材質(zhì)上，最好使用質(zhì)感和視覺感染力都較強(qiáng)的材料，要通過自然材料的運(yùn)用和調(diào)整使其更具自然情趣，在情感上擁有共鳴。其次要在功能開發(fā)過程中使人、機(jī)、環(huán)境系統(tǒng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，操作宜人化，從而適應(yīng)于人們的生理和精神需求。通過對家用機(jī)器人功能的有效拓展，家務(wù)清潔、家庭看護(hù)、休閑娛樂等功能都得以實(shí)現(xiàn)，操作也更加方便。再次可以在家用機(jī)器人設(shè)計(jì)過程中，有效運(yùn)用更多語義符號、界面、以及標(biāo)識的形象化和規(guī)范化，使得效率得以提升，并將親切溫馨的感覺以及人道主義真情都有效凸顯出來，這樣可以使操作錯誤有效避免。除此之外，在人性化引導(dǎo)下，針對殘疾人的家用機(jī)器人設(shè)計(jì)，也將以人為本的原則有效體現(xiàn)出來。例如在德國，設(shè)計(jì)的家用機(jī)器人，可以方便盲人進(jìn)行有效閱讀，這種家用機(jī)器人其外形小巧輕便，只要用手拿著即可閱讀，可以有效防止心理障礙的出現(xiàn)。

中國逐漸進(jìn)入老齡化社會，所以居家養(yǎng)老也很需要開發(fā)家庭機(jī)器人服務(wù)。為了使其更好地服務(wù)老年人，在設(shè)計(jì)過程中，首先確保其智能化，即擁有監(jiān)督、提醒老年人做一些事情的功能，其次為了使老年人對其產(chǎn)生一種親切感，最好設(shè)計(jì)成仿人型的，最后為了避免家庭信息的外泄、經(jīng)常出現(xiàn)故障等情境的出現(xiàn)，使且擁有必要的使用期限，要確保其安全、可靠性。

習(xí)主席說：人民對美好生活的向往是我們的奮斗目標(biāo)，機(jī)器人會帶給人們更美好的未來，智能家用機(jī)器人發(fā)展前景無限廣闊，靠我們新的一代努力學(xué)習(xí)拼搏奮斗，我們年輕人要創(chuàng)造更輝煌的世界。因此依據(jù)人性化原則進(jìn)行家用機(jī)器人設(shè)計(jì)十分必要。

四、結(jié)語

好的設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的過程中也十分注重人與人、人與產(chǎn)品關(guān)系以及人的生活方式的設(shè)計(jì)，人、機(jī)、環(huán)境、社會的互促共生關(guān)系已經(jīng)成為一種趨勢，家用機(jī)器人的設(shè)計(jì)要充分尊重人性化原則，而我們有責(zé)任不斷探索科學(xué)知識，研究發(fā)展高端機(jī)器人技術(shù)，為家用服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭瓊. 人性化設(shè)計(jì)指導(dǎo)下的家用機(jī)器人設(shè)計(jì)探討[J]. 藝術(shù)與設(shè)計(jì)理論， 2009.