| 古代的各种机器人

从古至今，机器人一贯承载着人类巨大的梦想。
随着各种传感器、语音交互、机器识别、SLAM等技能的发达发展，机器人开始从科幻作品中走出，走进人们的生活。

8月16日，在世界机器人大会上发布的《中国机器人家当发展报告（2018）》显示：2018年，环球机器人市场规模将达到298.2亿美元，2013至2018年均匀增长率约为15.1%。
机器人市场持续升温，机器人的时期正在来临。

| 2018天下机器人大会

| 各种各样的机器人

7月5日，在百度开拓者大会首次举办的百度AI设计论坛上，百度人工智能交互设计院作为行业首家发布了机器人的自然情绪人机交互模型NIRO后，目前又以“机器人”为研究工具，对人-机器人的交互体验进行了系列研究。
本次我们将撷取“在公开场合，人与做事机器人的自然交互”这个主题向业界分享我们的研究和思考。

导读

01 人-机器人交互的目标：自然，贴近人的认知习气

02 人-机器人交互的研究方法：自然不雅观察、参与式设计和实验法

03 人-机器人交互的设计建议：渐进式交互

01 序言

在公开场合，人们与机器（如ATM机）交互时，更方向于将机器视为工具，有交互需求，但无互换期待。
而当面对机器人，尤其是人形机器人时，人们更方向于将其视为类人体，有互换的期待，更渴望自然的互动。

目前人-机器人交互的研究紧张聚焦在“对话阶段”，如语音识别、语义理解、需求知足等等，而对“对话前阶段”阅读很少。
对话前阶段同样至关主要，它关系到人对机器人的“第一印象”，更是对话能否顺利开启的条件与根本。

那么，在人由远到近走向机器人的过程中，机器人：

▪︎是否须要与人交互？被动等待还是主动出击，抑或做些什么吸引用户的把稳?

▪︎如何与人交互？微笑还是眨眼，挥手还是打声呼唤，抑或利用各种传感器和AI能力探求得当的交互机遇？

这些问题是我们本次将重点展开磋商的内容。

02 人-机器人交互的目标：

自然，贴近人的认知习气

比尔盖茨曾说“人类自然形成的与自然界沟通的认知习气和形式必定是人机交互的发展方向”，我们终将以自然的办法与机器人互换。

研究之初，我们梳理了生理学、社会学的干系研究成果，以及做事行业的实践成果。
基于此，我们对公开场合中，人与做事职员的互动办法进行了溯源，并提炼了人际互动的基本规则。

在理解规则之前，大家不妨回顾下自己在公开场合和各种做事职员的交往履历，哪些让你觉得不错，哪些让你以为不爽乃至恼怒？我们调研创造，大家感想熏染不好的做事体验紧张有两类：

▪︎类型1：激情亲切过度，做事过度

一贯盯着/马首是瞻地随着/时时时的各种先容/……

▪︎类型2：冷冰冰，爱搭不理

基本不看我/冷冷地扫我一眼/对我的问题爱搭不理/……

而大家普遍感想熏染较好的做事体验也表现出了共性：主动、激情亲切，有分寸。

刚看到我会点头微笑/主动打呼唤/有须要主动上前/无须要不会打扰/……

如何让人们感想熏染到主动、激情亲切，又在生理上营造适可而止的分寸感呢？作为公开场合的做事职员至少须要遵照以下2大规则：

坚持恰当的空间间隔很主要

生理学家创造，每个人都有保护个人空间的本能，在公开场合这种本能尤其强烈。
一旦个人空间受到陵犯，人就会感到不舒畅、乃至愤怒起来。

爱德华·霍尔在其经典著作《无声的措辞》（1959年）一书中，将日常生活中人与人的空间间隔划分为四类：亲密间隔、个人间隔、社交间隔和"大众年夜众间隔。
每种间隔又有“近端”和“远端”之分。

亲密间隔是人际交往的最小间隔，常日只限家中等个人情境，只限情绪上联系高度密切的人之间利用。
尤其是近端，常日只许可情侣或孩子进入。

个人间隔是朋友间沟通的恰当间隔。
常日陌生人进入近端会构成陵犯；而远端，熟人和陌生人都可以进入。
不过熟人更靠近远端近点（75cm）一侧，而陌生人则更建议靠近远端远点（1.2m）一侧。

社交间隔又称礼貌间隔，表示出一种社交性或礼节上的正式关系。
常日的社走运动一样平常都保持在社交间隔的近端；远端适用于更正式的场景，如口试、会谈。

"大众年夜众间隔是公开演讲中演讲者与听众保持的间隔，并不适宜人际沟通。
在7.5m以外，险些是容纳任何人的空间。
人们在这个空间内，完备可以对其他人视而不见。

礼仪很主要，表情动作是精髓

孔子曰“不学礼，无以立”。
在所有行业中，做事业对礼仪的重视程度尤其高。
做事职员遵照的礼仪分为：仪容仪态、表情动作、措辞、常施礼仪四大模块。

在这些做事礼仪中，表情动作起着至关主要的浸染。
微笑是社交中最受欢迎、最具吸引力、最有代价的表情，诚挚、温暖、自然的微笑能有效的拉近人与人之间的间隔。
眼神是最生动、最长于传情达意的表情，眼神注目打仗时长不同、勾留部位不同、眼神变革均会带来不同的感想熏染。

常施礼仪则明确了在不同场景下（如见面、打呼唤、先容），表现尊重的惯用形式和详细哀求，非常具有可操作性。

做事业有许多基于交往间隔和礼仪来定义交互办法的成功案例，比如：

▪︎沃尔玛的“三米微笑原则”：每当你在3米内碰着一位顾客时，要微笑，要看着他的眼睛与他打呼唤，同时讯问你能为他做些什么。

▪︎万豪国际酒店的“15/5规则”：与客人相距15步时，主动向客人微笑并进行瞩目礼；与客人相距5步时，尽可能停下来，靠边站，点头及主动问好。

那么，人际交往中的间隔和礼仪规则是否适宜人-机器人交互？如何将这些规则提取转化，形成适宜机器人表达的办法？这是须要深入思考的问题，为此我们做了研究和验证。

03 人-机器人交互的研究方法：

自然不雅观察、参与式设计和实验法

为了探索在"大众年夜众场合，用户走向机器人的过程中对机器人的真实期待，我们利用了自然不雅观察、参与式设计、深度访谈和实验法来开展研究。

本次研究中，以小度机器人为研究载体。
小度机器人依托百度的人工智能，集成了自然措辞处理、对话系统、语音视觉等技能，能够流畅的与用户进行信息、做事、情绪等多方面的互换。
并且，小度机器人作为百度的“正式员工”，在百度公司的大厅担当迎宾的主要角色。

| 百度科技园K2大厅的小度机器人

首先，我们在真实的公开场合（百度科技园K2），不雅观察在无人为滋扰的情形下，不同用户走向小度机器人时，他们与小度互动行为和办法，并对这些行为进行提取、编码和剖析。

随后，我们约请多少用户进行了深度访谈和参与式设计。
在勾引用户走向小度机器人的过程中，哀求他们自我报告对小度的需求和期待，共同磋商小度更为空想的表达办法。

末了，我们综合用户的需求和期待以及人际交往中的各种规则，将其转化成小度的“行为措辞”，并且进行了实验验证。
我们设置了各种实验场景，用户在走向小度机器人的过程中，会体验到不同的人机交互办法。

实验过程中，我们追踪了用户的面部表情、肢体动作、言语行为等。
实验结束后，哀求用户对各种交互办法进行评估，包括感情体验、认知评价、主不雅观满意度等等。
终极得到了本次研究的结果。

| 实验场景

04 人-机器人交互的设计建议：

渐进式交互

我们创造，在与小度机器人的互动中，用户更期待小度主动开释交互旗子暗记，并且这种交互旗子暗记的开释是一个渐进的、不断增强的过程，我们将此过程称之为“渐进式交互”。

特殊解释的是，这种“渐进”并不仅仅是物理间隔上由远及近的变革，而是用户“生理场”的渐进变革。
用户“生理场”的变革紧张分为以下三个阶段，按其在“生理天下”涌现的先后顺序将其命名为远场、中场和近场。

远场阶段：机器人须要吸引到用户的把稳力，让用户清晰地意识到“Ta看到我啦”。
这是至关主要的一步。
如果无法吸引到用户的把稳力，接下来的人-机互换将变得突兀乃至无法进行。

中场阶段：机器人须要进一步“发起互动需求”，让用户明确意识到“Ta眼中只有我”，Ta有进一步和我互动的需求。
这也会匆匆利用户下意识的进一步走向机器人。

近场阶段：如果机器人 “开启对话”，则会让用户深刻感想熏染机器人的主动和友好，“Ta来撩我啦”，人和机器人之间的对话自然而然的开展起来。

生理场在物理天下的表征：间隔上的渐进

同时，我们创造，用户的生理场在物理天下的表征也表示了间隔上的渐进。
个中，远场对应的间隔约为2.7-4.2米，这个间隔内，用户希望小度机器人通报吸引把稳力的旗子暗记。

中场对应的间隔约为1.2-2.7米，这个间隔内，小度机器人最好让用户意识到小度想和他/她进行进一步互动。

而近场对应的间隔则在1.2米旁边，这个时候用户已到达和小度开启对话的恰当间隔。

人和机器人交互的间隔哀求和人际交往间隔略有不同，远场间隔（2.7m-4.2m）超过了社交间隔的远端（3.6m），落在了公众年夜众间隔的近端。
之以是如此，推测与小度机器人本身的特点有关，比如小度身宽1.1m，较之一样平常人要宽大很多。

生理场在物理天下的表征：期待的交互形式表示了对礼仪的诉求

在不同的生理场，用户期待小度机器人做出的交互形式也有所不同。
而这些交互形式带有明显的礼仪哀求。

在远场，用户更期望小度利用“表情”和“肢体动作”来吸引把稳力。
比如微笑、友好的眼神的对接；挥手、歪头、点头等等。

在中场，用户期待小度可以以多种形式组合发出互动旗子暗记，让用户明确意识到小度的互动工具是自己。
比如，利用措辞打呼唤（如早上好、您好）；微笑、挥手等表情和动作期待连续保留。

而在近场，措辞的浸染更为突显。
这个时候，用户期待小度先“开启对话”，如先容自己，讯问是否须要帮助等。
此时用户期待小度有更激情亲切的微笑和肢体动作（比如握手、拥抱等）。

对付不同的交互方案，我们进行了实验验证，包括但不限如下问题：

▪︎不同间隔下利用何种表情更佳，表情设计时须要遵照的普适性原则；

▪︎措辞在哪个生理场涌现更佳，语音通道对用户体验的影响；

▪︎各种传感器和AI能力的运用（如人脸识别）能否带来用户体验的增益；

以上问题的研究成果和交互建议，百度人工智能交互设计院将在未来的文章中或者适当的场合中予以更多的分享和表露。

05 小结

本次研究，我们聚焦公开场合，以小度机器人为载体，探索了人-机器人对话前的自然交互模态，并提出了一种新的交互理念——渐进式交互。
我们认为，这种交互理念的核心是对用户生理场的解读，以及生理场在物理天下的各种表征的探索。

人-机器人交互研究的内涵深厚，外延也在不断扩展中。
本次研究紧张聚焦在公开场合，小度机器人本身的形状和产品也会对用户产生一定影响。
后续我们将进行更多扩展研究，如探索家庭场景下的人机交互、不同形态机器人对用户体验的影响，等等。

在刚刚过去的2018年天下机器人大会论坛上，意大利比萨圣安娜大学教授Paolo Dario表示，“下一个时期不再是互联网，而是机器人”，未来机器人领域将会有巨大的潜力和发展空间。
我们也将在人-机器人交互这个领域持续探索，存心去雕琢人机交互中的每个细节。