养老院娱乐型机器人交互界面设计研究

作     者：牛志通 

作者单位：天津工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王秋惠;王朋

授予年度：2020年

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 080202[工学-机械电子工程] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0835[工学-软件工程] 0802[工学-机械工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：娱乐型机器人 养老院 物理交互界面 信息交互界面 TRIZ理论 

摘      要：随着人口老龄化进程加快及高龄人口数量不断增加,老龄看护、陪伴及康复等问题日益突出。因此,养老院娱乐型机器人的开发与应用具有非常重要的理论意义。与传统的工业机器人相比,养老院娱乐型机器人在娱乐性、交互性、用户心理等方面有较高的设计要求。但目前现存的娱乐机器人大多在研发过程中缺少充分的用户需求分析,因此导致养老院娱乐型机器人交互界面友好性、娱乐性和满意度较低,市场竞争力较差。本文主要研究养老院娱乐型机器人物理界面与信息界面的设计原则与方法。首先调研国内外娱乐型机器人研究现状、应用现状与研究背景,提出存在的问题与不足。其次利用TRIZ理论对养老院娱乐型机器人的人因系统功能配置进行优化。并针对其物理交互界面,运用眼动实验数据与主观调查确定了其形态设计方向、主要设计部位与老年人色彩偏好,并利用遗传算法优化头部造型。将前文所得功能配置模型与头部造型结合,利于人性化设计、娱乐性设计、美学和人机工程等设计方法与理念,推导出机器人整体交互界面设计与原则。本文为养老院娱乐型机器人的研究提供了设计依据,将前期调研与后期分析验证完整结合,提出对养老院娱乐型机器人交互界面设计的原则和方法,以期为后续养老院娱乐型机器人交互设计及人机界面设计提供理论依据。