基于有形交互的儿童陪伴机器人设计研究

发布时间：2021-05-18 23:28

　　当下,中国孩童父母的主要组成群体是泛80和90,敢于接受新事物,生活压力大、节奏快及超前的育儿观是这一群体鲜明特点,因此关于孩子的陪伴问题,泛80,90父母力求为孩童寻求更新型的陪伴方式。以互动化,情感化见长的儿童陪伴机器人受到了年轻父母的青睐并得到了井喷式的发展,陪伴方式多以语音和虚拟交互方式为主。但随着物联网的发展,机器视觉,表情及手势等新兴交互方式对儿童陪伴机器人的开发提出了新的挑战。本文从儿童陪伴机器人的交互方式着手,以有形交互理论为基础,结合儿童心理学、用户问卷及访谈等用户研究方法,试图开发出一款具有新型交互方式的儿童陪伴机器人。本文设计方向上,从仿生设计的角度切入,以仿生式机器狗作为设计研究对象,利用有形交互研究思路将儿童行为手势确定为交互动作,机器狗的耳朵、鼻子等感受器作为物理操控接口,感受器可获取儿童行为数据信息,机器狗软件系统对儿童交互动作的数字信息进行分析与耦合并做出有形反馈,同时行为数据上传至父母APP终端,父母可通过手机APP实时监测儿童的行为及心理状况,并可通过操作APP的方式与儿童产生趣味化的互动,以增强孩童与父母的情感交流和拓宽孩童认知物理世界的方式。本文... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 儿童产品的市场需求
        1.1.2 机器人领域向儿童产品领域的推进
        1.1.3 物联网趋势下交互方式的更迭
    1.2 研究现状
        1.2.1 儿童陪伴机器人国内研究现状
        1.2.2 儿童陪伴机器人国外研究现状
    1.3 研究目的与意义
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究意义
    1.4 研究内容与框架
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 研究框架
第2章 有形交互理论与儿童陪伴机器人概述
    2.1 有形交互理论
        2.1.1 有形交互概述
        2.1.2 有形交互的设计原则和框架
        2.1.3 有形交互的理论模型
    2.2 儿童陪伴机器人概述
        2.2.1 儿童陪伴机器人现状
        2.2.2 儿童陪伴机器人案例对比研究
        2.2.3 儿童陪伴机器人设计目标
    2.3 基于有形交互的儿童陪伴机器人研究思路提出
    2.4 本章小结
第3章 儿童陪伴机器人用户研究
    3.1 儿童心理学
        3.1.1 儿童生理特征研究
        3.1.2 儿童心理特征研究
        3.1.3 儿童认知特征研究
        3.1.4 儿童行为方式特征研究
    3.2 用户调研
        3.2.1 用户群体定位
        3.2.2 问卷调查
        3.2.3 问卷结果分析
        3.2.4 用户访谈
    3.3 用户需求提取
    3.4 功能架构及优先级定位
    3.5 本章小结
第4章 基于有形交互的儿童陪伴机器狗的设计分析
    4.1 概述
    4.2 设计载体定位
        4.2.1 仿生设计的优势
        4.2.2 确定设计载体
    4.3 有形交互设计思路分析
        4.3.1 交互行为动作的确定
        4.3.2 物理操控接口的设定
        4.3.3 数字信息的分析与耦合
        4.3.4 有形化的反馈表现
        4.3.5 系统设计框架
    4.4 本章小结
第5章 儿童陪伴机器狗设计开发
    5.1 硬件系统设计与原型开发
        5.1.1 结构及造型设计
        5.1.2 CMF设计
        5.1.3 产品设计展示
        5.1.4 元器件选择与原型制作
    5.2 软件系统概念设计与实现
        5.2.1 软件系统需求分析及信息架构
        5.2.2 软件系统交互页面设计
        5.2.3 软件系统视觉页面设计
    5.3 产品系统测试
        5.3.1 测试流程
        5.3.2 测试结果总结
    5.4 本章小结
总结与展望
附录1
附录2
附录3
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表学术论文
学位论文评阅及答辩情况表



本文编号：3194664