感性工学:以用户为导向的工效学技术

感性工学是把用户对产品的感性意象转化为产品的设计要素。本文对感性工学的研究内容与方法进行了简要介绍,并对已有研究进行了评述。     

基于语音交互的家用智能扫地机器人体验设计研究

目的 针对当前家用智能扫地机器人不支持语音交互的现状,探讨语音交互在家用智能扫地机器人中的体验应用。方法 将天猫精灵方糖AI智能音箱语音助手作为研究接口,以Norman的匹配原则为基础,将此延伸应用于探讨智能家居产品的语音人机匹配属性,从操作层、功能层、情感层三个维度解析其语音交互使用匹配度。结论 根据在匹配原则概念上进一步发展的Moon & Nass的相似性吸引理论及得失理论,归纳智能家居语音交互匹配要素得到智能家居语音交互体验属性的三个要素,即语音操控连接、功能与产品定位和使用情境关联、系统深度学习了解用户喜好。并以智能家居语音交互体验属性为基础,融入扫地机器人本身的产品使用情境、方式和功能考量,提出基于语音交互的家用智能扫地机器人的体验设计要素,即语音交互流程、语音指令数据库、语音人设画像。为其语音交互系统设计提供体验研究基础,便于用户未来更好地使用智能扫地机器人的语音交互功能。     

基于情感交互的智能家居产品语音交互设计

目的 研究智能家居产品语音助手的不同情感交互模式对产品感知拟人化程度和用户满意度的影响,以此对未来智能家居产品的语音交互及情感交互设计提供参照。方法 通过实验测试、问卷调查及数据分析,总结出智能家居产品的情感交互模式和智能语音助手的性别对产品感知拟人化程度的影响,进而研究拟人化程度与用户满意度之间的关系。结论 情感交互程度越高,产品感知拟人化程度越高,且同等条件下,女性形象的智能语音助手较男性形象的智能语音助手拟人化程度更高,产品感知拟人化程度与用户满意度符合线性回归模型,即在一定程度上,随着拟人化程度的增加,用户满意度也会相应增加。用户希望智能家居助手能够主动发起对话,并适当记录用户习惯和基本信息,以实现多轮对话和持续交互。     

用户感性认知与产品感性设计方法及应用

目的梳理用户感性认知测量及其设计应用,提出人工智能驱动的产品感性设计方法,并以验光仪设计验证其有效性。方法分析国内外文献,归纳总结用户感性认知测量及应用方法,通过验光仪设计验证所提出的产品感性设计方法。结果人工智能驱动的产品感性设计方法能提升设计效率,更好地满足用户感性需求。结论用户感性认知测量能转化为设计规范,并能为产品设计提供有效指导。随着计算机科学的发展,针对传统用户感性认知测量中样本采集量较少、测量不够全面等问题,提出了人工智能驱动的产品感性设计方法,并以验光仪的设计验证了其有效性。研究结果表明,通过文本挖掘提取用户感性认知能引导设计师更加全面地了解用户感性需求,从而使设计出的产品更贴近用户的预期满意度。人工智能与人类智慧相结合的感性设计方法是一种能提高用户对产品的心理接受度,从而提升产品竞争力的设计方法。     

环境智能下老龄用户方向性手势交互偏好研究

目的 方向性手势指用空间中肢体运动的方向来表示其含义的一类交互手势语言.考虑到老龄用户自身的认知习惯,需要研究该群体对面向环境智能交互的方向性手势在任务语义——运动方向映射上的偏好.方法 根据认知语言学基本理论,通过快速反应实验、用户自我评价和实景评价3个阶段,让老年被试评判从特定任务的词义联想到三维空间运动方向的程度,从而得到其对于方向性手势的偏好.结果 老龄用户认为某些任务和特定方向的关联性更显著,这些任务更适合用朝该方向划动的手势来表达;老龄用户对方向性手势的总体偏好与年轻群体差别不大.结论 通过判定偏好的基础分和差异显著性,可以得出一些任务——方向的语义关联度较高的手势,从而为智能环境下老年人群交互方式的研究提供有益的建议.     

应用感性工学的儿童参与式智能产品设计方法

目的 针对儿童智能产品设计研究中儿童用户参与度低的问题,应用感性工学的设计方法进行探究,使儿童智能产品的设计更能满足儿童及其父母的需求。方法 将儿童智能产品和儿童用户进行相应的分类。以儿童为主要研究对象进行问卷调查,获取儿童和父母在选择不同儿童智能产品时的决策权重数据。结论 针对儿童参与式的儿童智能产品设计提出了设计流程,包括选择产品设计域、儿童数据获取及计算、感性数据获取方法、结合权重比的感性测量数据计算、定性定量分析及方案设计5个步骤。通过以学龄儿童为用户的儿童智能手表设计对设计方法进行验证。实践证明,应用该方法能够有效提高儿童在设计过程中的参与度和用户对产品的满意度。     

基于用户测评的导医助手语音交互设计研究

目的 通过研究门诊导医助手的交互程度、音调、性别对拟人化程度、有效性、满意度的影响,为未来导医场景及更多公共场合的语音助手的形象与话术设计提供参考。方法 让12位被试在模拟导医场景下与不同交互程度、音调、性别的语音助手进行对话任务,通过绿野仙踪测试法(Wizard of Oz)进行实验。使用七分李克特量表获取拟人化程度、有效性、满意度评分并进行开放性访谈,再通过弗里德曼检验(Friedman Test)、威尔克尔森符号秩检验(Wilcoxon Signed Rank Test)与最小二乘回归分析对结果进行量化分析,以探索用户对导医助手的形象与话术偏好。最后根据研究结果,对导医系统展开了多模态用户界面的设计实践。结果 在导医场景下,用户更偏好交互程度高的导医助手,音调为女低音或男高音的导医助手评分更高,用户对导医助手的性别没有明显偏好。导医助手的用户满意度随着拟人化程度的增加而增加。结论 对于公共场合的语音交互设计,应深入调研各类用户的偏好,设计出更受用户喜爱的语音助手,并发挥出多模态用户界面的优势。     

基于感性工学的老年智能药箱外观造型设计研究

在设计中用户的情感需求是产品创新的关键点,为了进一步获取老年用户对智能药箱外观造型的感性需求。首先,该文提出了基于感性工学的智能药箱外观造型设计研究。其次,以感性工学为理论支撑,采用感性工学中的语义差异分析法和层次分析法分析现有产品,借助意向尺度图将用户的感性意向转化为数理设计要素,以设计老年人智能药箱的外观造型。最后,通过Likert量表验证了感性工学能够应用于设计领域并为设计服务。     

感性要素为导向的儿童餐具创新设计研究

目的 通过对感性工学概念、方法、应用现状的研究,探讨用户感性要素与儿童餐具设计元素之间的关系.通过观察儿童进食过程,寻找家长和儿童对于餐具产品的实际需求.借助设计的儿童餐具帮助孩子养成独立自主的饮食行为习惯.方法 以用户的感性要素为导向,采用语义差分法对用户的感性词汇进行量化.运用软件SPSS因子分析和主成分分析,得出最符合消费者实际产品需求的关键词.通过观察儿童在用餐时的行为与喜好,寻找出设计机会点与感性词汇对应,转化为可行的设计要素.以儿童餐具设计为例,进行感性词汇的收集与确立,产品样本的收集与确定,建立语义差分量表,确定设计要素指导最终设计,使儿童餐具更符合用户的需求.结论 通过感性要素收集与用户行为研究,为儿童餐具设计提供一种思路和方向,更好地满足家长和儿童的使用需求和情感需求.     

基于实体交互的智能产品设计方法

目的从交互方式角度分析智能产品的设计特点,研究基于实体交互的创新设计方法。方法在综合运用智能产品设计和实体交互理论研究的成果基础上,提出了以资源库为核心的基于实体交互的智能产品设计方法,制作了设计原型,并对其用户体验实施了初步测试。结论通过智能计时器的创意设计实践,验证了基于实体交互的设计方法可用性,能够有效地激发设计创意和改善用户体验,是智能产品设计的一种新方法。     

基于智慧工厂的语音交互设计研究

目的在人工智能高速发展,自然语言处理技术得到显著提高的背景下,探讨语音识别技术对智慧工厂类系统中交互设计范式的影响。方法从形式层面、内容层面、操作层面对语音交互的要素进行剖析,结合公理化设计理论,得出语音交互研究框架,基于"中国石油智慧油库设备管理系统"的相关研发设计的实际验证,通过对四十名熟练操作人员的GUI与VUI输入交互方式进行对比测试分析,评估语音识别技术在智慧工厂交互设计中的应用可行性。结论研究结果表明,选择多通道交互技术并行、随场景转换交互方式、感官语义的有效引导和构建虚拟人物角色的语音交互设计原则,能够降低用户的学习成本和使用智慧工厂系统的操作时间,提升操作效率,为语音交互在智慧工厂中的应用提供参考依据。     

基于用户感性需求的家用饮水机创新设计研究

目的从用户感性需求的角度出发,以家用饮水机产品为研究对象,基于用户的感性需求对饮水机进行创新设计,优化饮水机功能和使用方式,提高饮水机的审美价值,提升用户的使用体验感。方法调研市场现有饮水机产品,总结分析产品存在的问题。运用用户访谈方法和感性工学中的意象尺度法,挖掘用户对饮水机产品的感性需求,以用户感性需求为参考提取饮水机的设计要素,将饮水机的造型、功能和使用方式三个方面作为基点来构建用户需求模型,归纳设计点,由此指导具体的饮水机创新设计方案。结论通过研究用户的感性需求为饮水机的创新设计提供新思路,并提出饮水机的设计方案,使得饮水机产品更符合用户的消费需求。     

基于感性工学的陶瓷产品质感设计方法研究

针对陶瓷产品设计中如何反映用户情感需求的问题,开展基于感性工学的陶瓷产品质感设计方法研究。通过对陶瓷产品的材料特性描述词汇的筛选与统计,确定了典型的感觉意象词汇群。通过对产品样本的感觉语意量化调查,利用BP网络进行感觉意象与产品材料特征的建模。通过遗传算法实现对满足情感设计目标的陶瓷产品质感设计方案的进化。实验结果表明,利用该方法可以有效达到对特定设计目标的陶瓷产品质感设计要求。     

基于感性工学的产品设计与评价方法

基于感性工程学提出了产品造型的设计与评价方法,并以汽车仪表盘为例进行了分析,基于问卷调查,用语意差分法将消费者对仪表盘的感觉特性定量化,建立并验证了仪表盘造型要素和主要意象描述之间的关系,对产品概念设计及设计效果的评价有指导意义,同时使消费者的感觉特性需求贯穿到产品外观造型设计中。     

基于CMR+FBS方法模型的家庭智能体交互设计

目的 FBS（即功能—行为—结构）认知计算设计模型对内容容器的设计缺乏对应的有效指导方法。本文提出针对内容功能关系需求的CMR认知计算设计模型,探讨家庭智能体交互设计的功能与内容设计的本体论框架。方法 除了在家庭智能体的功能设计中引入FBS模型,本文还提出了针对智能体及人机交互内容设计的CMR（即内容—心智及交互模型—需求与关系）设计模型。其中,内容包括用户自身产生内容（UGC）、专业生产内容（PGC）、职业生产内容（OGC）,以及本文提出的生态系统生成内容（EGC）。本文提出CMR+FBS方法模型,分析了功能任务与内容描述之间的转换关系,并将CMR+FBS模型应用于百度智能音箱项目的研究中,对其唤醒功能的设计进行了分析。结论 FBS模型与CMR模型的结合能够支持高度灵活的智能体产品设计和数据服务的交互设计,CMR模型是提供高满意度用户体验的关键因素。寻求功能任务需求与构建用户生成内容的人机交互（HRI）关系是智能产品交互设计的新方法。     

基于感性工学的手电钻设计

目的以感性工学的基本理论和方法为指导,完成手电钻的形态设计。方法应用层次分析法确定手电钻感性词汇;应用语意区分法建立语意区分量表;应用形态分析法将手电钻的形态设计要素进行分解;应用排队评价法完成方案的筛选。结果通过感性分析、感性工学的实现、感性评价实现了手电钻的形态设计。结论以感性工学为指导,有效地将产品形态中的感性与理性结合起来,可以让产品形态设计的过程更为科学化和系统化。     

直觉模糊环境下考虑用户动态偏好的云服务选择方法研究

云制造平台上集中了大量云服务,如何为没有专业知识的用户选择合适的云服务是一个重要的挑战。云服务选择过程中,当用户处在产品生命周期的不同阶段时,用户偏好随时间动态发生变化,进而对云服务QoS属性的偏好程度发生变化,这将直接影响云服务选择结果。因此,本文提出一种考虑用户动态偏好的云服务选择方法。首先,云服务QoS属性存在多种数据格式,故使用直觉模糊数处理异构的QoS数据。其次,在直觉模糊环境下采用熵权法确定用户初始偏好,进而使用马尔可夫链确定用户的动态偏好。最后,在直觉模糊环境下采用VIKOR方法评估备选云服务。实验结果表明,本文方法可以有效地帮助处在产品不同生命周期的用户选择满意的服务,且在不同的场景下,本文提出的方法是可靠的。     

基于感性工学的产品材质设计效果评价

从感性工学的基本理论出发,通过问卷调查获得消费者与设计师对不同材质产品的感性诉求,采用2个独立样本的T检验,对设计师通过产品材质所表达的情感因素与消费者通过产品材质获得的产品意象是否一致进行分析,减少设计师与消费者之间存在的感性认知偏差,为设计师进行产品材质设计提出建议,使产品的设计符合消费者的感性需求。     

家庭智能产品的主动交互设计研究

目的 分析AI介入产品带给人机交互方式的转变,从被动交互到强迫式主动交互以及主动交互,对比智能产品交互形式及其差异,剖析智能产品主动性的研究,提出家庭智能产品主动交互形式及设计注意要点,以及智能体DNA双螺旋四联体主动交互设计模型。在人口老龄化社会背景下,结合智能产品潜在的大量用户,即老年群体为例,提升智能产品的使用效率。方法 对智能产品交互形式进行文献研究与对比研究,采用问卷分析法、用户访谈法及非参与式观察法等,结合实际案例进行分析。结论 智能产品交互系统分为被动交互、强迫式主动交互和主动交互,且在人机交互起点、主动权、数据驱动与AI决策等方面存在差异,家庭智能产品功能与内容的主动性服务,能够提高人机沟通的连贯性,有效帮助老年用户提升使用效率与体验。     

智能语音产品的唤醒率体验研究

目的 针对智能语音产品的唤醒率体验,探讨不同环境音量、不同交互距离条件下用户满意和可接受的唤醒率范围.方法 通过9(唤醒率)×3(交互距离)×2(环境音量)混合实验设计,探索不同环境音量和交互距离下的唤醒率水平对体验的影响.结果 低声压级40dB环境音量下,1米、3米、5米距离时用户满意的唤醒率下限分别是93.6％、9...