我們在商場、餐廳、酒店等地方看到的移動機(jī)器人，他們可以和消費(fèi)者進(jìn)行簡單的問答互動，但是更復(fù)雜一些的手勢和問題就無法實(shí)現(xiàn)互動了。本文作者總結(jié)了一些機(jī)器人交互設(shè)計(jì)的知識，分享給你，一起來看看吧。

交互的本質(zhì)即交互對象間通過輸入和輸出的方式進(jìn)行的信息交換，這里我們專指產(chǎn)品與用戶（人）間的交互。

不同的產(chǎn)品與人的交互方式也不同，手機(jī)上的APP應(yīng)用多是以圖像交互（GUI）為主，現(xiàn)在家庭中的智能音箱主要是以語音交互（VUI）為主。移動機(jī)器人交互則既包含了圖像交互、語音交互，同時也包含了手勢交互、環(huán)境交互等多種方式。

一、人與人之間的交互

在搞懂移動機(jī)器人是怎么交互前，我們先了解下我們?nèi)伺c人、人與環(huán)境間是怎么交互的：

人體對外界的接觸渠道（輸入）主要分為：視覺、聽覺、膚覺、嗅覺、味覺、前庭覺、運(yùn)動覺。下面分別是格里格和津巴多共同撰寫的《心理學(xué)與生活》一書中對人類感覺系統(tǒng)的描述以及不同感覺功能的閾限。

圖1：人的感覺通道

圖2：人的感覺閾值

人與人的交往中，在不知不覺中均會通過以上感覺通道輸入對人對事對周邊環(huán)境的認(rèn)識，通過大腦的判斷和決策，然后通過口、肌肉、語音、移動的方式輸出，從而對人對事對環(huán)境做出相應(yīng)的反饋。

下面我們通過實(shí)例看看老中醫(yī)是如何與倒霉的產(chǎn)品經(jīng)理進(jìn)行交互的（【…】表示輸入通道；[…]表示輸出通道）。

老中醫(yī)和產(chǎn)品經(jīng)理的故事：

【視覺】老中醫(yī)近距離用他深邃的眼眸打量了一番這個面色凝重的產(chǎn)品經(jīng)理：產(chǎn)品經(jīng)理面色泛黃，應(yīng)堂發(fā)黑，恐有大兇之兆。

【嗅覺】老中醫(yī)又用他那嗅盡人間百態(tài)的鼻子聞了聞這位疲憊的產(chǎn)品經(jīng)理：身體散發(fā)出一股異味，呼出的氣體也帶有某種怪味。

【聽覺】老中醫(yī)用緩慢的語氣詢問了這個產(chǎn)品經(jīng)理幾個問題，這才得知產(chǎn)品經(jīng)理國慶假期沒有休息，一邊在畫圖，做交互，另一邊還在思考公司CEO該思考的事情。因?yàn)橐恢庇腥私o他灌輸著這么一個思想：他就是公司未來的CEO，是當(dāng)前最接近CEO的人選。

【口、肌肉】老中醫(yī)也是第一次聽說產(chǎn)品經(jīng)理這么一個職位，原來這么牛掰啊，不由得向面前的這位潛在CEO大老板連勝稱贊，豎起大拇指。

【觸覺】老中醫(yī)最后用他把過無數(shù)喜脈悲脈的二指禪搭在產(chǎn)品經(jīng)理的左手脈搏上，閉上眼睛感受著產(chǎn)品經(jīng)理的脈搏在他二指的指肚上毫無生氣地跳動，滑越。

【肌肉】老中醫(yī)面色也開始凝重，和當(dāng)初產(chǎn)品經(jīng)理進(jìn)門時一樣凝重。

【肌肉】在得知產(chǎn)品經(jīng)理真實(shí)年齡后，老中醫(yī)深深地嘆了一口氣。

【口、肌肉]】最后給產(chǎn)品經(jīng)理下了結(jié)論：加班過渡、操心過渡、警惕心梗、猝死；然后開了一只大人參再配上當(dāng)歸、川芎、白芍、元肉、阿膠等補(bǔ)氣補(bǔ)血的藥品一大堆，最后老中醫(yī)又不放心加了一劑速效救心丸，以防萬一，老中醫(yī)實(shí)在是負(fù)責(zé)。

二、人與機(jī)器人的交互

以上內(nèi)容描述了真實(shí)環(huán)境下人與人、人與環(huán)境之間在不知不覺中通過視覺、聽覺、嗅覺、觸覺等通道獲取信息，然后通過口（語音）以及肌肉（移動）等方式輸出反饋的過程。

接下來我們再看看大白機(jī)器人是如何與倒霉的產(chǎn)品經(jīng)理主人進(jìn)行交互的（【…】表示輸入通道；[…]表示輸出通道）。

產(chǎn)品經(jīng)理和大白機(jī)器人的故事：

1.倒霉催的產(chǎn)品經(jīng)理帶著老中醫(yī)開的藥回到了住處，家中無一人，只看到PM大白機(jī)器人傻躺在它角落的“家”中充電。

2.【視覺】大白機(jī)器人看到產(chǎn)品經(jīng)理從他身邊走過，立馬停止充電起來迎接他的主人。

3.【視覺】大白看到主人臉色不好，于是感覺主人身體不好或者在外面是收到了委屈。

4.【語音】于是大白主動賤賤（之所以說是“賤賤”，是因?yàn)楫a(chǎn)品經(jīng)理給大白起的綽號就是“傻蛋”，還天天諷刺它笨，天天罵它來出氣）的上去安慰：未來的CEO，你回來啦啊，怎么啦在外面受委屈了？被老大罵了？此情此景大白給你來一個應(yīng)景的音樂吧，來一首“我不做大哥好多年”。

5.【移動】大白覺得自己對主人的安慰還不到位，于是就向主人移去，在主人的腿邊蹭來蹭去的，還發(fā)出不知是撒嬌還是嘲笑的叫聲。

6.【聽覺】產(chǎn)品經(jīng)理聽著大哥的歌，給了大白一巴掌，然后說了一句“滾”，大白這回收到指令，乖乖的回到了自己的家里充電，還有點(diǎn)瑟瑟發(fā)抖，表情怪可憐的。

雖然當(dāng)前機(jī)器人還無法做到與真人一樣進(jìn)行交互，但是方向是明確的，擬人的設(shè)計(jì)，類比的推導(dǎo)與人相似的輸入和輸出通道：

圖3：機(jī)器人的感覺/執(zhí)行通道

三、軟件界面交互設(shè)計(jì)

以上內(nèi)容我們將真實(shí)人的交互與機(jī)器人的交互進(jìn)行了類比，考慮到看到此文的肯定很多是互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品經(jīng)理同仁，大多是設(shè)計(jì)APP、WEB等應(yīng)用出身，我們在此取其中一點(diǎn)“功能設(shè)計(jì)需要考慮的因素”與機(jī)器人功能設(shè)計(jì)進(jìn)行再一次類比，在設(shè)計(jì)APP等應(yīng)用時免不了撰寫大量的業(yè)務(wù)邏輯以及頁面信息的展示和操作按鈕的交互邏輯。

圖4：頁面設(shè)計(jì)

軟件產(chǎn)品中可視頁面的邏輯中主要包含：頁面信息的展示、頁面操作按鈕的顯示和操作，產(chǎn)品經(jīng)理在撰寫功能需求文檔時很難窮盡所有的邏輯，但是可以盡可能去查漏補(bǔ)缺。具體到一個頁面中的信息展示和操作，均會受到各個方面的影響，導(dǎo)致最終呈現(xiàn)在用戶面前不同的頁面效果，從影響距離和范圍的維度來分析，一個功能或信息的展示和操作主要可以通過以下幾個層次來梳理。

1）基本屬性

信息或操作按鈕的基本信息的展示。

信息：類型（圖文、語音、視頻…）；加載刷新方式；分頁規(guī)則；字體大小行間距等樣式。

操作：操作前、操作中、操作后的按鈕樣式變化、按鈕文字變化。

2）頁面內(nèi)

頁面內(nèi)其他信息或操作的變化導(dǎo)致當(dāng)前目標(biāo)項(xiàng)的呈現(xiàn)和操作邏輯。

例如：必填項(xiàng)未填寫，導(dǎo)致【提交】按鈕不可點(diǎn)擊。

3）頁面間

頁面間其他信息或操作的變化導(dǎo)致當(dāng)前目標(biāo)項(xiàng)的呈現(xiàn)和操作邏輯。

例如：微信聊天列表頁面，用戶在“聊天詳情”頁面將用戶聊天置頂后，聊天列表頁的展示即發(fā)生了變化。

4）用戶間

同一個產(chǎn)品端不同用戶間的操作變化導(dǎo)致當(dāng)前目標(biāo)項(xiàng)的呈現(xiàn)和操作邏輯。

例如：微信用戶對一個朋友設(shè)置了不可查看朋友圈，這個朋友看到用戶的朋友圈即是一條無情的線。

5）不同產(chǎn)品端

不同產(chǎn)品端（同一個產(chǎn)品線）信息或嘈雜的變化導(dǎo)致當(dāng)前目標(biāo)項(xiàng)的呈現(xiàn)和操作邏輯。

例如：京東商家的管理后臺對一個商品進(jìn)行了下架處理，則用戶在客戶端再去查看這個商品是，就會顯示“已下架”或者壓根已經(jīng)找不到這個商品了。

6）軟件與硬件

軟件均是基于一種硬件框架下運(yùn)行的，硬件功能或架構(gòu)的變化也會導(dǎo)致當(dāng)前目標(biāo)項(xiàng)的呈現(xiàn)和操作邏輯。

例如：同一個軟件界面在不同的安卓機(jī)型中因?yàn)槠涑叽缁蛘咄诳灼恋牟煌故镜臉邮交虿僮饕矔煌?；又比如iOS不支持長截圖功能，Android支持，所以在iOS上長截圖的功能即無法實(shí)現(xiàn)只能舍去。

四、機(jī)器人（硬件）交互設(shè)計(jì)

單純的軟件應(yīng)用（非底層操作系統(tǒng)）產(chǎn)品必須基于第三方的硬件進(jìn)行運(yùn)行，與硬件周邊所處的物理或其他環(huán)境基本很少交互，硬件產(chǎn)品則不同，硬件產(chǎn)品的組成可能涉及到傳感器、軟件、算法、芯片、執(zhí)行器，與硬件產(chǎn)生交互的方式可能也不僅僅局限于軟件界面上的圖像交互（GUI），還有語音交互（VUI），手勢交互。

具體到硬件產(chǎn)品的一個功能邏輯梳理時考慮的因素也在再局限軟件層面的頁面與頁面間、端到端的關(guān)系影響，同時還會考慮硬件周邊的物理環(huán)境，與交互對象間的空間關(guān)系，以及不同時間段不同交互體驗(yàn)的考量，下圖簡要描述了機(jī)器人產(chǎn)品的一個組成和工作原理。

圖5：機(jī)器人產(chǎn)品組成

回到機(jī)器人交互上，文章開篇已經(jīng)提及交互的本質(zhì)是信息的交互，呈現(xiàn)的方式則為信息的輸入和輸出，根據(jù)輸入和輸出通道的不同，交互的方式和組合也不同（見下圖）。

圖6：機(jī)器人交互的輸入-輸出

1. 輸入

1）自身狀態(tài)

• 硬件狀態(tài)：檢查傳感器和執(zhí)行器的狀態(tài)，檢查機(jī)器是處于開機(jī)、休眠、狀態(tài)。
• 軟件狀態(tài)：檢查軟件是否開啟是否處于運(yùn)行狀態(tài)，是否處于設(shè)置或者工程模式。
• 業(yè)務(wù)狀態(tài)：檢查當(dāng)前機(jī)器（軟件、硬件、算法）是否正在執(zhí)行相關(guān)的業(yè)務(wù)。

2）外部環(huán)境

• 物理環(huán)境：檢查機(jī)器周邊的物理環(huán)境（周邊物體、路面、障礙物…）。
• 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境：檢查機(jī)器是否連接網(wǎng)絡(luò)。

3）三方數(shù)據(jù)

合作方提供的數(shù)據(jù)：檢查合作伙伴提供的數(shù)據(jù)是否可以正常接收，同時當(dāng)前數(shù)據(jù)是否可以觸發(fā)相應(yīng)的交互。

4）歷史數(shù)據(jù)

歷史輸出數(shù)據(jù)：根據(jù)既定的策略，判斷當(dāng)前歷史數(shù)據(jù)是否會影響當(dāng)前任務(wù)的進(jìn)行或者新任務(wù)的觸發(fā)。

5）當(dāng)下操作

• 語音交互：語音指令、語音對話；輸入當(dāng)前的語音，判斷是否會影響當(dāng)前任務(wù)的進(jìn)行或者新任務(wù)的觸發(fā)。
• 手勢交互：空間手勢交互；識別當(dāng)前手勢，判斷是否會影響當(dāng)前任務(wù)的進(jìn)行或者新任務(wù)的觸發(fā)。
• 圖像交互：屏幕上的軟件操作；對機(jī)器人本體軟件進(jìn)行圖像界面交互，判斷是否會影響當(dāng)前任務(wù)的進(jìn)行或者新任務(wù)的觸發(fā)。

2 輸出

1）語音輸出

• 在線語音：根據(jù)在線語音包（一般接入第三方）做出相應(yīng)的反饋。
• 離線語音：根據(jù)已錄制的離線語音包，和既定的語音回復(fù)策略，對當(dāng)前機(jī)器人的狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的語音反饋。

2）運(yùn)動輸出

• 體位移動：通過電機(jī)驅(qū)動機(jī)器人在指定的方向上以一定的速度前行，包括前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、變速、勻速、暫停、旋轉(zhuǎn)等。
• 姿態(tài)調(diào)整：通過電機(jī)驅(qū)動機(jī)器人調(diào)整頭部，手臂，攝像頭等具備一定自由度的身體其他組成部位。

3）燈效輸出

燈效變化：通過改變燈光的顏色、亮度、變換頻率、變換方式、變換圖案（燈組）對當(dāng)前機(jī)器人的狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的反饋。

4）圖像輸出

表情狀態(tài)：機(jī)器人主要通過屏幕表情、狀態(tài)顯示等方式以圖像的形式對當(dāng)前機(jī)器人的狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的反饋。

5）視覺輸出

• 視覺鎖定：主要對移動的物體或人體、人臉進(jìn)行鎖定跟蹤時的反饋，對用戶一般無感（或通過語音輸出告知用戶），工程師可以通過其他方式查看。
• 視覺丟失：主要對移動的物體或人體、人臉進(jìn)行鎖定跟蹤時丟失目標(biāo)的反饋，對用戶一般無感（或通過語音輸出告知用戶）。

五、總結(jié)

機(jī)器人認(rèn)識這個世界并與世界進(jìn)行交互，主要分為感知、認(rèn)知、決策、執(zhí)行、記錄（形成記憶）

• 感知：通過傳感器收集周遭的數(shù)據(jù)，接觸這個世界
• 認(rèn)知：通過算法、既定的策略、活動記憶、知識圖譜等方式來解讀接觸到的一切
• 決策：通過認(rèn)識的結(jié)果，選擇既定或?qū)W習(xí)到的執(zhí)行方案
• 執(zhí)行：根據(jù)執(zhí)行方案調(diào)動全身的執(zhí)行器進(jìn)行方案的執(zhí)行
• 記錄：對整個過程進(jìn)行記錄，形成機(jī)器人“記憶”，輔助機(jī)器人升級（算法、策略、方案….）

圖7：機(jī)器人交互邏輯

一個好的機(jī)器人交互方案需要考慮的因素實(shí)在是太多：

• 機(jī)器人交互的對象是誰？不同的對象給予怎樣的反應(yīng)？
• 發(fā)生交互的時間是早上、中午還是晚上？
• 在事件任務(wù)的進(jìn)程的事前、事中、事后，應(yīng)該給予怎樣的反饋？
• 機(jī)器人在用戶的左邊、右邊、后面、前面、遠(yuǎn)方、近處時，應(yīng)該給予怎樣的反應(yīng)？
• 在機(jī)器人不同的反應(yīng)中如何調(diào)動語音、肢體、移動、表情、燈效組成一個較好的體驗(yàn)？

即如下面的三維坐標(biāo)，只是考慮了時間、空間、事件三個維度的組合，同一個觸發(fā)因素可能導(dǎo)致27種組合的交互反饋，而且目前機(jī)器人也存在很大的局限性，機(jī)器人感知能力的提升也就意味著硬件成本的提升，算法模型質(zhì)和量上的要求。

圖8：機(jī)器人交互設(shè)計(jì)維度

當(dāng)日首次喚醒問候：

時間：一天分三個時段

• 早上：早上好，又是元?dú)鉂M滿的一天哦，主人
• 中午：中午好，我親愛的主人
• 晚上：晚上好，我辛苦的主人，要聽首《我的老父親》放松發(fā)送嗎？

事件：當(dāng)天生日

• 事前：主人，生日快樂，大白祝您永遠(yuǎn)18歲，大白給您唱首歌吧~
• 事中：接著奏樂，接著舞，讓我們大家一起祝主人永遠(yuǎn)18歲
• 事后：主人，今天生日開心吧，可是大白都沒有吃生日蛋糕呢！

空間：分近場-中場-遠(yuǎn)場

• 近場：主人，今天是您的生日，大白為您唱首歌吧~
• 中場：主人，今天是您的生日，大白為您照張相吧！
• 遠(yuǎn)場：主人，今天可是您的生日喲，也不叫人家大白過來為您服務(wù)呀~