基于情绪体验的ASD儿童干预机器人造型研究

目的 为提升ASD儿童干预机器人的训练效果,为教辅人员、设计师等提供参考,提出以ASD儿童情绪体验特点为基础的干预机器人拟人化造型特征评价方法。方法 对市场上的机器人造型样本进行拟人度评分,并从中选取代表性样本;从20余项HRV指标中筛选出8项代表性指标,通过HRV实验收集数据;使用改进的PAD情绪量表获取ASD儿童情绪体验主观得分;通过逐步回归法筛选出对情绪体验得分影响较大的HRV指标;以HRV指标为自变量、情绪体验得分为因变量,建立回归关系,为ASD儿童干预机器人造型的设计和方案评价提供理论依据。结果 研究表明,几何型机器人往往带来“放松的”情绪体验,类人型机器人会带来“高兴的”情绪体验,而真人型机器人则可能带来“焦虑的”情绪体验。同时,ASD儿童的愉悦度、唤醒度、优势度与HRV指标之间存在一定的相关性。结论 将改进的PAD情绪量表应用于ASD儿童干预机器人的造型评价中,建立情绪体验和HRV指标之间的回归模型,为设计和评估适合ASD儿童的机器人提供了理论依据,更好地促进了ASD儿童干预机器人的发展。     

基于视觉提示的ASD儿童绘本角色造型设计研究

目的 利用视觉提示方法解析ASD(自闭症谱系障碍)儿童对绘本角色造型的视觉意象偏好,为教辅人员及设计师等相关人员提供参考,以便更有效地拓展ASD儿童的兴趣范围,提高其主动阅读、学习的积极性。方法 首先整理目前ASD儿童阅读物中具有代表性的绘本,结合ASD儿童特点进行视觉意象分析,收集感性词汇,制作样本。然后基于视觉提示策略制作评分量表,展开实验,结合感性工学与数量化理论提取视觉意象主因子,最终得到视觉偏好与角色造型的回归关系。结论 基于视觉提示策略的ASD儿童绘本角色造型设计,包含设计中的感性因素和理性因素,能够提升绘本角色造型的趣味性和干预训练的有效性,使ASD儿童获得更深层次的交互体验,提炼出的视觉意象偏好可为后续其他类型的ASD儿童相关产品设计提供参考。     

基于情绪体验的ASD儿童干预APP角色造型研究

目的 面对我国ASD儿童数量逐年上升的情况,为干预APP角色造型设计提供优化设计思路,提出一种基于情绪体验的卡通角色造型设计研究方法。方法 首先,结合文献从20余项HRV指标中筛选出8项代表性HRV指标,通过HRV实验收集8项指标数据;其次,结合改进的语义量表整理情绪体验得分;再次,运用逐步回归分析法筛选出对情绪体验得分影响最大的3项HRV主因子;最后,建立多元回归方程,探求情绪体验得分与3项HRV指标间的回归关系。结果 研究发现,ASD儿童对三类角色中的器物角色的情绪体验反馈最为明显,且具有方圆形主体轮廓和梯形、圆形组合部件的器物角色能够提高LF/HF、SDNN,并降低M–HRT,进而获得愉悦的情绪体验。结论 融合改进的语义量表建立情绪体验与3项HRV指标间的多元线性回归模型,为ASD儿童干预APP卡通角色造型的设计与方案评价提供了理论依据,且符合ASD儿童情绪体验的角色造型设计能够激发儿童兴趣、提升交互体验、增强干预效果。     

基于Logistic-Fisher的老龄陪伴机器人外观形态评价方法

目的提出一种基于眼动追踪的老龄陪伴机器人的外观形态评价方法。方法首先借助眼动实验,获得老年人观看陪伴机器人时的眼动特征,提取眼动指标、心率指标与被试变量,利用SPSS23.0软件平台对变量信息进行描述统计和二元Logistic回归分析;其次根据老年人的生理和心理的特殊性将老龄陪伴机器人的外观形态评价定义为二分类问题,以影响显著性最强的几个因子作为判别因子建立Fisher判别函数模型,并进行实验验证。结果性别、年龄、文化程度、心率指标均对陪伴机器人外观关注度无显著影响;总注视时间对其产生显著负向影响,平均注视时间、注视次数产生显著正向影响,判别模型预测样本与实际样本相比准确度为91.0%。结论 Logistic-Fisher方法准确度较高,为构建老龄陪伴机器人的外观形态设计评价体系提供了一种可行的技术途径。     

基于视觉提示的ASD儿童积木类玩具设计研究

目的利用视觉提示方法解析ASD儿童在积木类游戏过程中的视觉意象偏好,为教师及设计师等相关人员提供参考,以便更有效地拓展ASD儿童的兴趣范围,并提高其自主学习能力。方法首先结合ASD儿童在生理和心理上的特点进行视觉意象分析,收集感性词汇,制作样本。然后基于视觉提示策略进行制作评分量表,展开实验,结合感性工学与数量化理论提取视觉意象主因子,最终得到从视觉认知到积木玩具设计的视觉意象偏好模型。结论基于视觉提示策略的ASD儿童积木类玩具研究兼顾了设计中的感性因素和理性因素,能够促进积木类玩具形象上的趣味性和干预训练的有效性,可以使ASD儿童获得更深层次的交互体验,提炼出的视觉意象偏好也可以为后续其他ASD儿童产品设计提供参考。     

基于眼动跟踪实验与VR仿真的农业机器人造型设计

目的 为促进农业智能化发展,进一步丰富农业机械的用户感性意象,解决农业机器人造型设计同质化问题。方法 结合眼动跟踪实验与VR仿真技术,提出一种农业机器人造型设计方法。第一,确定样本及初步感性意象,进行感性意象的权重分析与筛选。第二,运用眼动跟踪设计样本进行造型特征点分析,主要依据热点区域确定关键造型要素。第三,依据意象权重分析、眼动实验结果等进行针对性的造型意象创新,形成方案集并完成计算机辅助设计。最后,通过熵权理论和VR仿真技术的介入完成综合设计评价,获得最优解。结论 以苹果采摘机器人造型设计为例,根据分析可知,在农业机器人造型设计中运用眼动跟踪技术与VR仿真评价,可以较为准确地依据用户感性意象需求进行造型设计创新,提高设计效率,其方法具有一定的适用性。     

基于感性工学的儿童陪伴机器人造型设计

目的 为了满足儿童群体对家庭陪伴型机器人的审美及情感需求,更好地感知体验造型形象,提高儿童陪伴机器人造型的创新性和差异性,让父母和孩子更加青睐.方法 运用感性工学理论,构建了儿童陪伴机器人意象造型与感性认知映射模型,采用语义差异法和Likert量表对代表性样本进行感性意象认知分析,通过SPSS软件统计感性意象词汇测量数据,进行主成分分析和因子系数数量化分析,语义量化分析得出主要造型特征影响元素,依据主要的影响元素对儿童陪伴机器人进行造型设计.结论 明确意象造型与感性认知的映射关系以及感性需求相关性分析的方法,将无形的感性意象词汇转化为有形的造型设计元素,可以有效指导儿童陪伴机器人进行造型创新设计,为该行业的产品造型研究方法提供参考.     

基于视觉刺激的ASD儿童干预图卡角色设计研究

目的 以ASD儿童视觉刺激为基础,探寻不同视觉刺激类型的角色对干预效果的影响,为干预图卡的角色设计提供参考,提高学习质量和教育成效。方法 首先,通过对文献进行分析总结,提炼出三种不同视觉刺激类型的角色;其次,从20余项眼动指标中筛选出6项代表性眼动指标,与评价维度相结合构建干预图卡角色评价体系;再次,运用加权灰色关联度分析对三种不同视觉刺激类型的角色进行比较,得出方案的总体评分和排序;最后,逐一对吸引性、快捷性和准确性三个评价维度进行分析,之后将三个评价维度展开综合分析得出的最优方案的特征进行归纳概括,进而更好地提升干预图卡的吸引性、快捷性和准确性。结果 研究发现,不同视觉刺激类型的角色对ASD儿童生存、社交、学习能力产生不同影响。限制性兴趣刺激角色对ASD儿童的吸引性较大,非限制性兴趣刺激角色对ASD儿童提取有效信息的快捷性作用较明显,社会性兴趣刺激角色可以有效提高ASD儿童对干预图卡理解的准确性。结论 将不同刺激类型应用于干预图卡的角色设计中,能更有效提升图卡在干预过程中的吸引性、快捷性和准确性,使ASD儿童获得更深层次的干预体验,为ASD儿童干预图卡角色设计提供参考依据。     

基于眼动实验的学龄前儿童机器人设计

目的探索学龄前儿童对产品的感性需求,帮助设计师准确了解用户隐性意图,提高产品与用户的情感匹配度。方法首先,运用眼动实验获取目标用户观看样本时的眼动数据,用BeGaze3.6软件对数据进行客观分析,将目标用户感性需求可视化,确定符合被试者意象认知的样本;其次,以认知心理学和仿生学为基础提取样本的感性意象特征和造型关键要素,构建意象认知样本与设计要素之间的映射模型,将结果运用于学龄前儿童机器人的设计实践;最后,以该实验方案及其他同类产品为样本,采集被试者观察样本时的眼动数据作为感性评价指标。结论学龄前儿童对外形可爱、具有普遍印象的动物形象认知度最高,感性评价实验数据也显示基于该实验样本的设计方案与被试者的情感匹配度最高,为设计师从事学龄前儿童产品设计提供参考。     

基于魅力工学的服务机器人造型设计研究

目的 通过研究用户对服务机器人造型设计要素的偏好,设计出符合用户需求的服务机器人造型,给用户提供一个更加优质的体验。方法 以商业综合体导识服务机器人为例,首先对市面上现有导识服务机器人进行收集与筛选,作为实验样本,然后通过对用户进行访谈,并依据访谈结果绘制评价构造图,从而精确地提取用户偏好的导识服务机器人造型设计要素,其次再运用数量化Ⅰ类对导识服务机器人造型设计要素进行分析,得到用户偏好与导识机器人造型设计要素之间的关系,并以此为参考依据进行导识服务机器人造型设计。结论 通过研究导识服务机器人造型设计要素与用户偏好之间的关系,得出了用户偏好的具体造型设计要素,对导识服务机器人造型进行了创新设计,验证了该方法的有效性,同时为后续研究该方向的设计人员和学者提供了一定的参考。     

老龄服务机器人外观形态设计的眼动评价

目的 在人口老龄化进程加快,老年人智能产品市场发展迅速的背景下,探索老年用户对服务机器人外观形态的情感偏好。方法 眼动评价是研究老年人视觉、情感认知的主要方法,以65岁为基本年龄的老年用户为对象,选取市场上现有的真人型、仿动物型、拟人型、拟物型4类老龄服务机器人的正面图片作为刺激材料,15名健康老年人作为被试者,以眼动追踪为主、主观问卷及心电为辅,3种测量手段相结合的方式进行实验,深入探讨被试者面对不同服务机器人外观形态设计要素时的生理及心理特征。结论 结合3种测量数据可知,老年用户对服务机器人头部形态的关注度更高,黑色更贴合老年人视觉的感官偏好,且真人型服务机器人外观形态更受欢迎。     

基于特教教师心智模型的自闭症儿童学习区家具设计研究

目的 提升自闭症儿童的教学关怀,优化自闭症教室家具的人性化设计。方法 广泛搜集国内外自闭症(ASD)儿童教学区及家具图片,使用AHP法选出10张ASD学习区及学习区家具的代表图像,采用扎尔特曼隐喻抽取技术结合基于情感化三层次模型的改良攀梯访谈方法(ZMET)构建ASD儿童教师心智模型,并提取ASD儿童学习区设计需求,依据建立的心智模型进行设计实践。结果 建立了特教教师的学习区设计相关心智模型,提取心智模型中与需求、色彩、材料、造型相关的心智路径,确定产品色彩、材料、造型设计方向,最终以自闭症学生接触时间最长的课桌椅作为对象进行设计实践。结论 验证了心智模式在家具设计中应用的可行性,构建了基于改良攀梯法构建心智模型推进设计创新的设计流程,为自闭症儿童教室家具设计提供方法借鉴。     

基于眼动实验的食品包装视觉体验设计

目的 利用眼动追踪技术,探索食品包装的视觉体验特征和影响因素,总结并归纳食品包装的视觉体验规律及其设计启示。方法 以大米类食品包装设计为例,选取市面上各品类较典型的4组共18款包装图片作为测试样本,分2次采集30名受试者的眼动数据,综合分析实验数据和访谈结果。结果 在食品包装设计中,对视觉体验的影响因素进行分析可以发现,人们的关注度和视觉体验主要受色彩、文字、排版等因素的影响,碎片区域和包装形式在视觉传达方面也发挥了重要作用。结论 食品包装的色彩、文字区域,以及排版的创新设计能够有效提升人们的视觉体验,并更好地传播品牌价值。     

基于ASD儿童需求分析的干预APP交互设计研究

目的 目前我国自闭症谱系障碍儿童数量逐年上升,为提升ASD儿童干预APP的训练效果、提高界面设计中合理决策的效率,提出一种基于Kano-熵权法的ASD儿童需求分析方法。方法 首先,基于Kano模型收集ASD儿童干预APP的需求,并根据相对满意度系数将其分为基本型、期望型、兴奋型三类;其次,运用熵权法计算各项需求指标的客观权重值;然后,结合权重值大小与ASD儿童干预训练的相关性进行案例设计实践,并通过人机交互测试验证基于ASD儿童需求分析的干预APP是否有效地发挥了干预APP的效能。结论 融合Kano-熵权法的ASD儿童干预APP交互设计,将需求指标分为内容性、操作性和视觉性三个维度且内容性需求所占比重最大,在此基础上运用人机交互测试验证APP的干预效果,发现改进后的APP可以丰富界面内容、提升干预操作、增强视觉吸引力。基于ASD儿童需求分析的干预APP交互设计通过对内容、操作及视觉性需求的优化,能够增强指示性、延长训练时长,提升干预训练的有效性,为后续相关设计提供了参考和依据。     

基于眼动分析的汽车仪表盘设计

目的研究汽车人机界面在交互设计方面存在的问题及人机交互设计缺陷对驾驶者的影响。方法通过Adobe Illustrator设计和Adobe Photoshop处理得到实验所需刺激材料,采用Tobii X2-30眼动仪对30名被测对象进行眼动测试,依据眼动追踪技术采集被测对象眼动指标。运用EyeTracking眼动追踪分析模块完成对有效眼动数据的提取、AOI兴趣区的划分及可视化分析,运用SPSSV21.0对提取的定量眼动数据进行筛选及差异性分析。结果被测对象对仪表盘右侧区域的关注度最高(36.29%),左侧区域关注度最低(29.57%);具有复杂配色设计的表盘,其注视点个数普遍较多;A类设计最有利于仪表的整体认读。结论仪表盘合理的布局与配色设计影响着被测对象的认读速度和效率,因此时速表宜优先布置于右侧区域,且配色设计不宜多于三种,从而提高驾驶人员的认读效率,增强汽车仪表盘的宜人性。     

基于古代线性计时方式的时间产品设计研究

目的 在现代计时方式多为循环时间表达方式的背景下,以线性时间观对个体决策的积极影响为出发点,通过对古代线性计时方式进行分析,探索线性时间流逝感可视化的时间产品设计。方法 以热力学时间箭头为理论基础,选择几种具有代表性的古代线性计时方式并结合案例对其功能表现方式、文化内涵以及计时哲学等进行创新性分析。结论 个体对时间流逝感的知觉使其更清晰地意识到时间的流逝,一定程度上减少了时间浪费。从线性时间信息可视化表达以及时间产品构成基本要素两个方面提出设计策略。首先,线性时间信息的可视化策略包含时间信息载体的单向、均匀和连续性表达,以及能够唤起强烈的关于时间失去的情绪体验。其次,时间产品设计还应综合考虑时间信息的知觉媒介选择、时间产品的情感化造型设计以及旧形式的可持续设计合理化等因素,从而设计出功能性和文化性兼具的时间产品。     

基于用户偏好评价的龟形蛇纹寿文化产品设计研究

目的针对文化产品创意设计,构建基于用户偏好评价的设计方法,提升产品的用户满意度,丰富文化产品设计思路。方法应用图案学的基础分析法,归纳出龟形蛇纹寿文化的文化特征;采用形态分析法解构产品,归纳出目标产品造型设计特征;运用正交试验构建样本,通过问卷调查获取基于用户偏好评价的设计特征,将文化特征进行形态推演融入产品造型,进而生成设计方案,根据用户偏好评价进行筛选;进一步深入细化方案,完成文化产品创意设计。结果针对龟形蛇纹寿文化快客杯设计,完成基于用户偏好评价的产品创意设计。结论通过用户偏好评价,客观定位文化产品设计的设计特征和文化特征,获得用户感知度较高的产品设计方案,满足用户对产品的视觉需求和文化的感知需求,有效提升文化产品的用户满意度。     

基于AHP层次分析法的儿童电子绘本角色面孔绘图方式研究

目的 通过解析学龄前儿童对不同绘图方式的视觉认知特点,总结主流绘图方式的特征,为优化绘本角色面孔设计提供参考。方法 记录被试对象加工不同绘图方式角色面孔时的眼动数据,分析数据并筛选眼动指标,结合层次分析法提炼绘本设计准则,构建层次结构模型。通过模糊矩阵进行层次权重计算,计算各级层次准则权重值。结果 提炼电子绘本角色面孔的设计准则,将9项眼动指标作为子准则评定系数引入层次模型,进行权重计算,获知儿童对设计准则中绘图方式的偏向次序,得到引导性与吸引性的排序结果一致,易记性排序截然相反,继而总结出基于引导性、易记性、吸引性的绘本角色设计方法。结论 基于层次分析法的学龄前儿童电子绘本角色面孔研究以客观权重解析了儿童对不同绘图方式的视觉加工特征,总结出3种设计准则中绘图方式与儿童的绘本阅读效率、阅读兴趣间的相互影响,为后续设计主题性绘本提供了一定的参考,从而实现绘本对学龄前儿童的教育功能。