基于產品語義學的消殺掃地機器人外觀設計研究

目前，公共衛生安全工作已經愈發引起社會各界的重視，并逐步成為常態化管理要求。從而對公共空間區域消殺掃地作業成了相關部門人員的必要任務。但我國此類產品設計的發展較慢，針對消殺掃地機器人外觀設計的研究還較為欠缺，仍然以功能原型機為主，外觀較為簡陋粗糙，附加價值、設計符號和語義表達比較匱乏，沒有形成標準化的產品作為參考。而在目前生活經濟高速發展的背景下，消殺掃地機器人設備除了功能實現外，需要新的屬性和設計意義，即注重產品作為符號屬性的語義傳達、更加人性化滿足用戶各個層面的需求。因此對產品的語義需要深入研究，重新分析和設計應用，以形成一套新的設計方法，設計出新的符合新時代需求的方案。熊小玲

對產品語義學的內核進行探討，通過語義提高機器人的學習提升、家庭教育等能力，為家庭教育類機器人的服務創新型設計提供了參考。于子珈

將產品語義學與小型快遞車設計進行全方位的深度結合，通過解決相關痛點提出完整設計方案。首先梳理小型快遞車的產品語義元素，即在形態語義方面增強情感意象以及豐富本身具有的特殊文化；而在功能語義維度，優化快遞取件流程，增強內部功能布局合理性，最終提升快遞流轉效率。任勇威

對鑿巖臺車產品語義學方面分析了鑿巖臺車內涵，總結提出基于產品語義學的鑿巖臺車的設計應用規律，探索了該規律在鑿巖臺車外觀設計上如何應用。這可為隧道裝備產品功能與形式統一、外觀設計體現企業文化等方面提供理論上的參考。

通過以上所述可分析出，產品語義學是一種外觀設計詮釋方法，它可以讓產品與用戶進行交談，目的是通過外觀造型所傳達的語義來表達產品自身的特征。而目前產品語義學設計方法在輕工業產品中應用較為普遍，但是在專業設備中應用還較少，文章將基于產品語義學設計理論在消殺掃地機器人中的應用進行深入的研究，提高此類設備的語義傳達和產品的精神內涵。

1 產品語義學概述

產品語義學是研究語言的構想，并將其運用到產品設計上的一門學科

。在產品設計中，不僅產品的功能和造型等基本設計符號屬于產品語義學的范疇，還包括產品的文化內涵、精神寓意以及設計師在產品造型中的思維映射

。產品語義學指出任何一種語言的符號都具有雙重意義，一則是物體所呈現的多種形式；二則是符號背后所傳達的涵義

。當我們觀察一個工業產品時，會對產品有一個直觀感受，像實用的、美觀的、科技的、操作簡單的等，這種感受都來自于產品語義的信息傳達

。

產品作為一個和用戶有效溝通的載體，符號化設計能有效地傳達出產品的準確信息，被用戶清晰地理解。設計師將事物所需要傳達的含義進行符號化設計，能夠使產品成為一種特殊的表達形式。人們通過視覺、觸覺等方式感知產品，會在大腦形成某些認知和感受，并用此認知和感受與產品互動，形成一種解碼過程。就消殺掃地機器人而言，其語義類型大致可以分為功能語義、形態語義、符號語義、色彩語義，文章將針對這幾種語義對消殺掃地機器人外觀設計進行論述及應用研究，設計語義解讀示意圖，如圖1 所示。

Research on properties and application of disodium cocoyl glutamate 8 23

產品根據其作業場景、功能用途、操作需求等多種要素，在不斷發展的研發、試驗論證后，已然形成各自產品類型固有的功能語義特征。產品主要功能部件的用途決定了其功能語義，能夠有效的反映其用途功效，使操作者直接準確的接受信息。產品的功能語義能有效的反應其用途功效，使操作者直接準確的解碼，讀取出正確的使用內容。例如掃地模塊配備的硬毛邊刷，其主要功能是旋轉、吸塵等動作，功能語義不言自明。

產品語義的提取方法以及流程包含三個步驟。首先通過及時性的口語報告進行用戶語義的收集，其次將規范化、精簡化的文本進行整理，最終對語義進行篩選、概括并潤色，完成語義提煉的過程。其中方法各有特色，在實際使用中，根據產品條件可進一步的優化

。

2 消殺掃地機器人的需求和設計現狀

從消殺掃地機器人自身應用場景和使用人群出發，為了使其能夠提升用戶的使用體驗，消殺掃地機器人需具有親和感的形態語義。消殺掃地機器人作為一種專業設備，形態設計上也需整體性強，方正敦實，才能使產品呈現一種專業感。將關鍵詞進行搜索調研，萌寵的形態和神態、溫和的顏色搭配更具親和力。通過對萌寵圖片進行整體分析，可以發現大部分萌寵都具有干凈、溫和的顏色?？蓪⒕哂杏H和力的萌寵、海豚等動物外形作為設計靈感。由于可愛的動物自身是柔軟的身體或是圓潤的身體曲線，圓潤流暢的形態具有自然美感，會讓人不自覺地就想去親近它，所以整體的形態設計可多采用大圓角設計，降低該類設備慣用的直線條帶給人的刻板的專業感和生硬感，讓用戶更容易接受產品。同時萌寵一些獨特外貌特征、治愈的笑容也能給人帶來想親近的感受，所以前臉設計上增加了大大的眼睛，增加產品的形象感。整體造型設計較為低矮，像一輛小火車在地上工作，讓用戶聯想到消殺掃地機器人像一個可愛的小動物在工作，產生親和力，削弱此類專業產品給周圍環境和用戶帶來的沖擊感，具有更好的環境適用性，如圖4 所示。

消殺掃地機器人是服務于公共環境的消殺掃地設備，屬于服務機器人中的一種。主要是針對流動人口巨大的地鐵、機場、商場等公共環境進行清潔，避免病毒與細菌的迅速傳播對人體產生危害，同時也減少大量工作人員暴露在公共空間增加風險。消殺主要是通過利用噴灑噴頭將消殺水灑向空中，并在此過程中對消殺水進行霧化處理，隨著空氣的流動，消毒水擴散到空間的每一個角落進行消殺，有效的阻斷病毒與細菌的傳播且不會造成地面濕滑。掃地功能主要依靠機器人的吸塵裝置發揮作用，自動掃地功能可降低工作人員在公共空間工作時間，減小接觸風險，提高工作效率。

“全國優秀水利企業”是國務院批準保留的省部級綜合性表彰活動之一，由中國水利企業協會負責組織，每兩年開展一次，旨在表彰在國內水利行業取得突出貢獻的企業，該獎項在水利行業具有廣泛的影響力和權威性。

消殺掃地機器人作為公共環境中的產品，在設計中除了需要注重功能的可靠性和有效性，更應該將用戶的情感需求與產品結合起來。通過將情感意義賦予產品外觀設計，使用戶對消殺掃地機器人建立某種“情感載體”，在使用過程與用戶中產生更高層次的精神交流，形成“情感共鳴”。使消殺掃地機器人的外觀充分迎合用戶的需求，增加市場競爭力，符合現代審美，增加商業價值是當今該類產品外觀設計的發展趨勢。

消殺掃地機器人屬于服務機器人，始終為人類日常生活服務，因社會需求正處在迅速發展的狀態，新研發的產品不斷投入市場，功能逐步得到優化。但產品外觀設計因制造方過于注重功能的革新及成本控制而被忽略。通過對現有的消殺掃地機器人外觀設計進行分析，“形式追隨功能”的理念仍然主導著產品設計的走勢?，F有產品大多是以功能為主的原型機，外觀設計存在簡陋、粗糙、缺乏設計語義、同質化嚴重等問題。如圖2 所示，為某品牌消殺掃地機器人，雖然目前這類產品成本較低，但是以功能為主的設計理念已經不能滿足市場和使用者對于這類產品的需求。

3 產品語義在消殺掃地機器人外觀設計中應用思路

3.1 功能語義

[19] Céline Pajon, “Japan and the South China Sea: Forging Strategic Partnerships in a Divided Region”, Asie Visions, No. 60 (2013), p. 7.

一般而言，文化負載詞是具有文化特征的詞匯。這類詞與一個國家或一個民族的歷史、文化和習俗密切相關，承載著特定的民族文化信息，蘊含著豐富的文化內涵。文化負載詞還有許多其他名稱，例如文化色彩詞、文化限定詞、文化特殊詞以及文化空缺詞。

3.2 形態語義

形態語義是指產品在設計過程中，在具有本身屬性功能的同時，產品的整體外觀設計能在不需要經過過多的聯想和思考就能理解產品本身與產品產生共鳴

。形態語義最基本的設計手法表現為仿生設計，比如人一看到海豚就能產生可愛、親和感等感覺，是因為其具有大眼睛和圓潤的形態；看到流線型物體就能直觀的感受到速度感，這是由于在設計時發現了游的快的魚，例如鯊魚、帶魚都具有一種特殊的雪茄煙式的形狀，這種形狀能有效地降低阻力，使具有流線型的物體具有更快的速度，這些都是源于人對自然事物的聯想感知，然后產生了記憶。設計師通過自然界存在的形態或者元素的提取和利用，運用在人們日常生活的方方面面，因此形態符號所蘊含的寓意就與人建立了一種特殊的聯系。

機器人按照應用領域進行劃分，可劃分為工業機器人和服務機器人

。目前服務機器人逐漸介入人們的日常生活，如醫療、生活、教育等領域的機器人等。隨著經濟社會的不斷發展，人們對于公共環境衛生的要求也不斷提高，越來越多的人致力于干凈環境的維護，因此具有消殺掃地功能的產品不斷發展。

3.3 符號語義

色彩語義表現特征主要是色相、明暗、純度、對比、面積，以及一些圖案所表達的情感和特殊的文化

。人在感知物象時，最先感知到的是色彩，不同的色彩會帶給人不同的心理感受，從而影響人們的情緒，帶給人不同的情感體驗。但色彩本身是沒有情感的，色彩會使人聯想到相應的事物，如藍色會使人聯想到藍天、湖水、宇宙，藍色便具有晴朗、寧靜之感；綠色會聯想到草坪、森林，會使人聯想到自然、生機勃勃；橙色會使人聯想到橙子、金秋，使人聯想到活潑、歡快。因此色彩的搭配對于產品的風格定位和語義傳達是極其重要的。

如圖5 所示，消殺掃地機器人上方搭載的觸摸屏顯示屏可以讓用戶更好的操作機器人，更加直觀地顯示所具備的功能。通過上方兩側的提示燈光可以方便使用者在光線不適的情況下更好的了解產品的使用狀態，如紅燈閃爍則表示機器人處于運行錯誤或緊急狀態。在緊急觸摸按鈕位置，設計成紅色，具有更好的辨識度，便于在緊急情況下操作。在前臉設計中，大圓孔的燈光設計，使人聯想到大眼萌寵的可愛動物形象，增加親和力的語義傳達，給用戶帶來不一樣的使用感受。線型裝飾燈條設計，流暢自然，增加產品的科技感。

3.4 色彩語義

符號語義的設計作為一種非語言符號，與說話或寫作所用的語言符號有許多共同的特點，都能表達特定的內容，具有明確的指示性。信息的傳遞都是由符號構成，可以用不同的形式傳達符號對象特定的信息，而某種特定的造型表達特定的內涵和象征意義。符號語義設計可以讓使用者通過符號所傳遞的信息，直接快速的了解產品如何使用，直觀的感受到產品的設計特征。因此在消殺掃地機器人外觀設計中添加符號語義是必不可少的。

教師的教學有效性從學生學習角度理解，可以簡單概括為：學生對所學課程信息加工改造，主動建構和自由選擇的過程，其主要特征是學生主動投入學習過程，體現專業深度，具有創造欲望，師生互動交流，形成反思習慣。通過教師繪制的思維導圖，結合課堂學習，學生能夠有效提高學習興趣、激發相關主題的學習熱情，掌握課程主題內容，便于理解領會主旨思想，引導思維，幫助構建知識結構，利于學習和記憶。

專業設備不同于消費類商品，其功能是占據產品設計第一位的，在進行設計的同時首先考慮產品功能實現，不可單純為了美、科技感而產生原則性的錯誤，喧賓奪主。對于消殺掃地機器人，其功能模塊可分為行走模塊A（底盤行進功能）、感應模塊B（雷達、傳感器功能）、消殺模塊C（儲存消毒液體功能）、儲存模塊D（儲存垃圾功能）、控制模塊E（操作控制系統集成）、人機交互模塊F（互動操作功能）、掃地模塊G（清潔功能）等，模塊擬定劃分圖，如圖3 所示。將各個功能模塊有效地放置在各自的位置上，掃地模塊配置在機器人底部前端，消殺模塊放置在機器人頂部后端，升降顯示大屏幕放置在機器人頂部中后端，合理的功能布局能使用戶直觀地了解產品的功能、運行方式，在功能語義的傳達上更加有效、直觀、準確。只有合理構建各功能模塊之間的布局才能使產品主副功能相得益彰，使產品具有更高的商業價值，并以此為基礎進行形態語義的設計。

如圖6 所示，消殺掃地機器人采用大面積的白色，白色也體現出產品色彩語義，干凈、無菌，使產品具有簡潔、輕松的視覺感受。簡單明了的配色增加了產品堅實，商業般的嚴肅性。在產品少數幾個區域增加采用飽和度較低的柔和藍色燈，增加視覺感受的親和力，使產品更加平易近人。上方和后方一些常使用的區域用黑色進行了一些分割，如圖7 所示。這樣不僅可以很好的把形體進行分割，還能準確的區分產品的功能，增加產品的視覺上的沖擊力。

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4 結語

隨著社會、經濟的不斷發展，物質的極大豐富，消費層次進一步細化，產品的進一步迭代，人們對產品外觀設計的要求也逐漸嚴格。產品造型除表達其功能性目的以外，還要透過其語義特征來傳達產品的精神內涵，使人與產品之間形成最大限度的“情感共鳴”，從而使產品與人能夠良好的互動。將產品語義學進行剖析分類，歸納總結，并將設計方法運用于消殺掃地機器人中，此方式不但可以增加現有消殺掃地機器人外觀設計的多樣性，還能使產品更具有現代感、科技感、商業性以及親和力等特征。通過對外觀象征內涵的塑造和外觀效果設計方法的呈現，為消殺掃地機器人外觀設計提供了新的可能性。

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