考虑多感官设计的人形机器人用户情感认知机制及设计优化研究
批准号:
72071035
项目类别:
面上项目
资助金额:
48.0 万元
负责人:
郭伏
依托单位:
学科分类:
工业工程与质量管理
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
郭伏
中文摘要
产品情感设计水平直接影响用户情感体验,多感官设计成为人形机器人等交互产品情感表征的新途径。项目基于用户情感呈现多感官体验、阶段化体验和情感认知特异性的复杂特点,针对当前人形机器人设计忽视用户情感需求、缺乏情感设计理论和方法的问题,研究考虑多感官设计的人形机器人用户情感认知机制及设计优化方法。首先,基于眼动追踪和脑电技术研究外观设计的用户情感认知机制,包括视觉注意和神经加工机制;其次,研究语音韵律及其与外观组合设计的用户情感认知机制;第三,基于眼动追踪和fNIRS技术研究动作、语音和触摸等单感官交互及多感官交互设计的用户情感认知机制;第四,研究用户情感与设计要素关系模型构建及优化的新方法。研究成果将揭示考虑多感官设计的用户情感认知机制,并提供设计优化的新方法,是对感性工学理论的重要补充,为人形机器人等交互式产品的情感设计提供理论指导和方法支撑,有助于提升用户情感体验,推动机器人产业发展。
英文摘要
The Kansei design level of products can directly affect users’ affective experience. And the multi-sensory design has become a new approach to represent affect for interactive products, such as humanoid robots. This project takes the complex characteristics of users’ affect, including multi-sensory experience, staged experience, and affecitve cognitive specificity as research bases, considers the neglect of users’ affective need and the lack of affective design theory and method in designing humanoid robots, and aims to study user’s affective cognitive mechanisms and design optimization of humanoid robots considering multi-sensory design. Firstly, investigate users' affective cognitive mechanism of appearance design, including visual attention mechanism and neural processing mechanism, based on eye-tracking and EEG technologies. Then, investigate users’ affective cognitive mechanisms of both the design of voice rhythm and its combination design with appearance. Thirdly, investigate users’ affective cognitive mechanisms of the single-sensory design of motion, voice, and touch interactions and multi-sensory interaction design based on eye-tracking and fNIRS technologies. Finally, establish new methods of modeling the relationship between users’ affect and design elements and optimizing the design. The outcomes will reveal users' affective cognitive mechanisms of multi-sensory design, and provide novel design optimization methods, which are important supplements for the theory of Kansei engineering. The study will provide theoretical guidance and technical support for affective design of interactive products such as humanoid robots, and be conducive to enhance users’ affective experience and promote the development of robot industry.
产品情感设计水平直接影响用户情感体验,多感官设计成为人形机器人等交互产品情感表征的新途径。项目基于用户情感呈现多感官体验、阶段化体验和情感认知特异性的复杂特点,针对当前人形机器人设计忽视用户情感需求、缺乏情感设计理论和方法的问题,研究考虑多感官设计的人形机器人用户情感认知机制及设计优化方法。首先,基于眼动追踪和脑电技术分别研究人形机器人外观设计的用户情感认知机制,包括人形机器人外观、机器人面部设计特征、聊天机器人视觉头像特征、聊天机器人视觉头像和文字沟通风格的用户情感视觉注意机制和神经加工机制;其次,研究机器人语音韵律的神经加工机制及外观与语音韵律组合的用户视觉注意机制和神经加工机制;第三,基于眼动追踪和fNIRS技术研究动作、语音和触摸等单感官交互及多感官交互设计的用户情感认知机制;第四,研究用户情感与设计要素关系模型构建及优化方法,以及用户情感识别方法。关系模型构建及优化方面,以人形机器人外观设计优化为例,给出了单感官设计的用户情感与设计要素关系模型构建及优化方法;以外观与语音组合设计优化为例,给出了多感官设计的用户情感与设计要素关系模型构建及优化方法。此外,针对低粒度情感识别问题,研究了基于迁移学习的人形机器人外观情感分类方法,基于异构迁移学习的人形机器人语音情感意象分类方法,并基于多模态特征融合的方式实现外观、语音等多感官通道融合设计特征的情感识别。研究成果揭示了考虑多感官设计的人形机器人用户情感认知机制,并提供了情感识别方法和设计优化方法,是对情感设计领域感性工学理论的重要补充,为人形机器人等交互式产品的情感设计提供理论指导和方法支撑,有助于提升用户情感体验,推动人形机器人产业发展。
响应复杂感性需求的产品外观柔性感性设计支持技术研究
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批准号:71771045
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项目类别:面上项目
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资助金额:49.0万元
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批准年份:2017
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负责人:郭伏
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依托单位:
基于多模式情感测量的考虑多维设计特征的产品外观情感设计研究
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批准号:71471033
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项目类别:面上项目
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资助金额:62.0万元
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批准年份:2014
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负责人:郭伏
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依托单位:
基于用户情感需求的人机交互界面设计支持技术研究
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批准号:71171041
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项目类别:面上项目
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资助金额:45.0万元
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批准年份:2011
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负责人:郭伏
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依托单位:
基于人因工程学的产品感觉特性设计支持技术研究
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批准号:70771022
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项目类别:面上项目
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资助金额:20.5万元
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批准年份:2007
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负责人:郭伏
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依托单位:
国内基金
海外基金