兒童機器人能成為孩子們的伙伴嗎？
2020-09-26 16:01:07
2019年是兒童機器人市場趨于冷靜的一年，隨著投資商更加謹慎和政策收緊，從業者們紛紛轉舵，開始追求品質和實用價值，期望打開新的突破口。
從當前市場來看，面向兒童的智能硬件依舊深受青睞，消費者認知教育也已初見成效。2018年兒童手表市場出貨量2167萬臺，同比增長16.6%，兒童機器人市場銷售額達到25.2億元，同比增長55.5%。我們之前已對兒童手表進行了分析，而本文將為大家深入解讀兒童機器人與學齡前兒童的互動方式與特點。
兒童機器人的主要使用者是2-7歲學齡前的兒童，這個年齡段的孩子開始主動探索周圍環境，發展個性和社交圈，正處于知覺、語言、思維、情感等發展的關鍵時期。研究表明更多陪伴、更多互動、更多優質素材將有利于兒童的發展。由此可見，未來兒童機器人將成為滿足孩子成長和教育需求的不二選擇。
獵豹用戶研究中心為了更深入觀察學齡前兒童的生活模式，以及與智能機器人之間互動交流，進行了20個家庭的入室測試和訪談。受訪家庭通過獵豹調研平臺聯系選取，因條件限制，本次調研全部選擇北京地區家庭。
2-7歲兒童成長特點
按照林崇德《發展心理學》的劃分，0-3歲屬于嬰兒期，3-6、7歲屬于幼兒期。兒童機器人主要面向2-7歲，從嬰兒后期到幼兒期。這個階段的兒童最主要是“在玩中學”，平穩度過各種發展關鍵期，如嬰兒期依戀的積極情感聯結階段；3-5歲是幼兒口語表達能力發展的快速期。在家長眼中，一個寶寶的成長軌跡大致如下圖：
現在的80、90、95后父母，對育兒知識都是半個專家，會根據孩子的成長階段有不同的計劃。
2-3歲，親子互動是必不可少的，有利于培養兒童的安全依戀。主要形式有早教班、共讀繪本、親子游戲；
3-4、5歲，主要是探索兒童的興趣，找到孩子喜歡、擅長的事物，培養性格、才藝等；
4歲以上的兒童，學習的比例增加，素質教育為主，英語、思維鍛煉、基礎常識類的的課程受家長歡迎。而且這個階段的孩子接觸iPad、手機、智能產品的時間變長。
我們發現現在的兒童一點也不輕松：
一般3歲，甚至2歲半的兒童就會上幼兒園，并開始有一些興趣培訓班；
兒童平時8-18點會在幼兒園和各類興趣班度過；
18-21點是主要的親子互動、玩樂，在這段時間接觸智能產品的機會較多；
周末8點-16點，家長會陪伴孩子去早教班、興趣班等，上完課，帶孩子去附近公園、商場兒童活動區、小區游樂場等，其他時間則在家陪伴孩子。
2-7歲兒童喜歡的內容：卡通可愛-->角色更具體形象（車、熊、恐龍）-->故事情節更多（冰雪奇緣、奧特曼等）
兒童喜歡的玩具：看過的動畫片、電視廣告、繪本中形象是孩子挑選玩具的依據。男孩和女孩選擇玩具時，被吸引的玩具特征第一二順序有差異。男孩子對會動的玩具最沒有抵抗力，而女孩子考慮的第一要素為卡通人物造型。
對兒童機器人產品啟發：
01 為兒童提供個性化內容
根據兒童的成長特點和心理發育規律（年齡差異），提供所需內容；
為不同年齡孩子提供合適的讀物，如中文/英文的分級閱讀；
利用AI技術，識別并學習孩子閱讀時的語音語調、情緒表現等，自主判斷兒童感興趣的內容并為之推薦更多內容。
02 促進與父母互動
2-3歲的兒童仍在形成安全依戀，把母親的聲音作為AI語音的音色，會給兒童更多安全感，這要求兒童機器人的語音合成能力較強且可以進行個性化設置；
睡前是兒童接觸機器人最常見的場景，而這個場景下父母一般在家，兒童機器人可作為指導員，為父母和孩子提供更多的親子游戲的玩法或親子共讀內容。
03 挖掘兒童喜好
根據動畫片或繪本的ip形象合作開發兒童機器人id設計，更能讓兒童喜歡和接受；
無ip授權的兒童機器人還可以設置多種顏色吸引兒童。
2-7歲兒童與智能機器人互動
目前的兒童機器人外觀基本都是“圓滾滾、閃亮的眼睛、整體可愛的外型”；支持“語音、按鍵、觸屏交互”；功能上各家雖有差異，基本涵蓋互動、學習、娛樂等。
我們觀察到，兒童與機器人接觸過程中有以下特點：
根據兒童與機器交互的特點，我們發現在外觀設計上，產品會面臨三個魚和熊掌不可兼得的問題。
01 像人or不像人
動畫ip、以動物為原型設計的機器人初見時會受到兒童歡迎，但兒童在互動時不會把它們當作機器人。而以人形為外形的機器人可能會出現恐怖谷效應（當機器人與人類相似程度超過一定程度的時候，人類對他們的反應便會突然變得極其反感），不能吸引兒童。
02 帶屏or不帶屏
帶屏可承載更多功能，但家長普遍會控制兒童接觸帶屏設備。美國兒科學會建議，屏幕時間應限制在每天一個小時，并且要 “高質量” 的內容。同時，建議父母和看護人與孩子一起觀看，幫助他們理解內容。合理分配這1小時，增加定時鎖功能，結合優質的視頻內容，帶屏的機器人也許更能吸引孩子使用。
03 移動or不移動
移動的機器人會更受兒童歡迎，和兒童產生更多交互，但成本更高，且家長擔心存在安全風險。
除了上述的三點之外，我們還發現市場上兒童機器人的材質大多數ABS樹脂、塑膠、橡膠等，外殼摸上去是硬邦邦的。材質柔軟的機器人會不會讓兒童更容易親近，更愿意與之互動，帶來兒童更多的安全感？我們或許可以從一個關于幼猴的心理學研究中得到些啟發。
哈里·哈洛（Harry Harlow）的研究表明，相比于有奶的”鐵猴子“，幼猴更喜歡粘著“布猴子”，因為”布猴子“能夠給幼猴帶來心理上的安全感。那什么樣的材質能給兒童更好的感受，這是一個值得關注的話題。
家長對兒童機器人的態度
家長對兒童機器人的滿意度一般（平均分6分，滿分為10），普遍吐槽為：
外觀：不像機器人、不方便移動、外形圓滑、怕摔；
功能：操作復雜、功能少、語音識別不準確、需要按鍵才能對話；
內容：缺乏年齡針對性、內容少；
其他：聯網困難、提醒時間點錯誤，有些軟件bug。
功能需求：
所有家長均希望機器人應該具備早教學習相關的游戲或內容，能隨時與孩子互動；
其次家長希望機器人可以提供知識：育兒知識查詢、大品牌早教內容、兒歌音樂等；
其他功能：兒童鎖功能，比如每天只能看20分鐘的動畫片。
內容需求：百科、兒歌、英語、故事、算數、拼音漢字、國學經典。
未來兒童機器人暢想
兒童機器人=高級一點的玩具，這是目前兒童機器人的現狀。但是未來，兒童機器人應該是一個伙伴，對于一個伙伴而言，他/她需要具備什么？
體驗層：
01 交互無障礙
兒童和機器人交互主要是語音交互，而語音交互技術目前在應用上還存在一些問題，主要是免喚醒場景少、對話不自然，交互的節奏還需要人適應機器等。
02 情感交互
機器人可通過兒童的語音、語調、表情、肢體語言等獲得兒童的情緒信息，并進行情感反饋。情感交互實現過程需要深度攝像機、機械臂等硬件配置，以及語音技術的優化等，場景實現上仍有困難。
同時對于兒童情緒判斷的語料學習數據較少，從成年人的語言-情緒反應結果直接遷移到兒童的語言-情緒反應結果顯然是不合適的。
03 多模態交互
語音、人臉交互目前較成熟，而手勢交互、體感交互等技術和實現上仍有問題。
技術層：
01 多模數據
兒童機器人是一套軟硬件結合的系統，與兒童交互的功能背后是各類AI技術的綜合輸出。兒童機器人因其體積可以裝載更多硬件設備，獲取更多環境視覺和聲音信息，分析具體交互場景，返回更準確結果。
02 協調運動
兒童需要的是一個伙伴，利用壓力傳感器、機械關節機構等，開發更豐富的肢體運動能力，可以帶來更多交互方式，培養兒童更多社交能力。
其實兒童機器人還可以做更多的事情！
第二次全國殘疾人抽樣調查顯示，我國0-6歲的聽力殘疾兒童約有13.7萬，每年新生聾兒約2.3萬。上海地區抽樣調查顯示學齡早期語言障礙發生率約為7%。根據兒童語言發展特點，機器人與兒童對話，能夠及時準確的篩選出語言發展能力延遲的兒童進行干預，也可針對語言障礙兒童做針對性的語言訓練。這背后同時需要AI技術建立完善的兒童語言發展的知識圖譜，以及針對不同年齡段兒童語言數據的個性化訓練。
最新的研究報告顯示中國有超過1000萬的自閉癥人群，其中200多萬是自閉癥兒童。在自閉癥的治療中，兒童（治療）機器人可以給自閉癥兒童一種安全感，使治療得以更順利的開展。麻省理工學院媒體實驗室(MIT Media Lab)也研發了一種“來自星星“的機器學習方法，利用兒童機器人陪伴自閉癥兒童的同時，獲取自閉癥兒童的身體狀態，通過專用的神經網絡分析自閉癥兒童的情緒并反饋給治療師或家長，輔助康復。
兒童機器人因其智能化和兒童親和力成為解決兒童生理心理問題的一種嘗試，也是科技向善的一個實際應用。
來源：中外玩具網
從當前市場來看，面向兒童的智能硬件依舊深受青睞，消費者認知教育也已初見成效。2018年兒童手表市場出貨量2167萬臺，同比增長16.6%，兒童機器人市場銷售額達到25.2億元，同比增長55.5%。我們之前已對兒童手表進行了分析，而本文將為大家深入解讀兒童機器人與學齡前兒童的互動方式與特點。
兒童機器人的主要使用者是2-7歲學齡前的兒童，這個年齡段的孩子開始主動探索周圍環境，發展個性和社交圈，正處于知覺、語言、思維、情感等發展的關鍵時期。研究表明更多陪伴、更多互動、更多優質素材將有利于兒童的發展。由此可見，未來兒童機器人將成為滿足孩子成長和教育需求的不二選擇。
獵豹用戶研究中心為了更深入觀察學齡前兒童的生活模式，以及與智能機器人之間互動交流，進行了20個家庭的入室測試和訪談。受訪家庭通過獵豹調研平臺聯系選取，因條件限制，本次調研全部選擇北京地區家庭。
2-7歲兒童成長特點
按照林崇德《發展心理學》的劃分，0-3歲屬于嬰兒期，3-6、7歲屬于幼兒期。兒童機器人主要面向2-7歲，從嬰兒后期到幼兒期。這個階段的兒童最主要是“在玩中學”，平穩度過各種發展關鍵期，如嬰兒期依戀的積極情感聯結階段；3-5歲是幼兒口語表達能力發展的快速期。在家長眼中，一個寶寶的成長軌跡大致如下圖：
現在的80、90、95后父母，對育兒知識都是半個專家，會根據孩子的成長階段有不同的計劃。
2-3歲，親子互動是必不可少的，有利于培養兒童的安全依戀。主要形式有早教班、共讀繪本、親子游戲；
3-4、5歲，主要是探索兒童的興趣，找到孩子喜歡、擅長的事物，培養性格、才藝等；
4歲以上的兒童，學習的比例增加，素質教育為主，英語、思維鍛煉、基礎常識類的的課程受家長歡迎。而且這個階段的孩子接觸iPad、手機、智能產品的時間變長。
我們發現現在的兒童一點也不輕松：
一般3歲，甚至2歲半的兒童就會上幼兒園，并開始有一些興趣培訓班；
兒童平時8-18點會在幼兒園和各類興趣班度過；
18-21點是主要的親子互動、玩樂，在這段時間接觸智能產品的機會較多；
周末8點-16點，家長會陪伴孩子去早教班、興趣班等，上完課，帶孩子去附近公園、商場兒童活動區、小區游樂場等，其他時間則在家陪伴孩子。
2-7歲兒童喜歡的內容：卡通可愛-->角色更具體形象（車、熊、恐龍）-->故事情節更多（冰雪奇緣、奧特曼等）
兒童喜歡的玩具：看過的動畫片、電視廣告、繪本中形象是孩子挑選玩具的依據。男孩和女孩選擇玩具時，被吸引的玩具特征第一二順序有差異。男孩子對會動的玩具最沒有抵抗力，而女孩子考慮的第一要素為卡通人物造型。
對兒童機器人產品啟發：
01 為兒童提供個性化內容
根據兒童的成長特點和心理發育規律（年齡差異），提供所需內容；
為不同年齡孩子提供合適的讀物，如中文/英文的分級閱讀；
利用AI技術，識別并學習孩子閱讀時的語音語調、情緒表現等，自主判斷兒童感興趣的內容并為之推薦更多內容。
02 促進與父母互動
2-3歲的兒童仍在形成安全依戀，把母親的聲音作為AI語音的音色，會給兒童更多安全感，這要求兒童機器人的語音合成能力較強且可以進行個性化設置；
睡前是兒童接觸機器人最常見的場景，而這個場景下父母一般在家，兒童機器人可作為指導員，為父母和孩子提供更多的親子游戲的玩法或親子共讀內容。
03 挖掘兒童喜好
根據動畫片或繪本的ip形象合作開發兒童機器人id設計，更能讓兒童喜歡和接受；
無ip授權的兒童機器人還可以設置多種顏色吸引兒童。
2-7歲兒童與智能機器人互動
目前的兒童機器人外觀基本都是“圓滾滾、閃亮的眼睛、整體可愛的外型”；支持“語音、按鍵、觸屏交互”；功能上各家雖有差異，基本涵蓋互動、學習、娛樂等。
我們觀察到，兒童與機器人接觸過程中有以下特點：
根據兒童與機器交互的特點，我們發現在外觀設計上，產品會面臨三個魚和熊掌不可兼得的問題。
01 像人or不像人
動畫ip、以動物為原型設計的機器人初見時會受到兒童歡迎，但兒童在互動時不會把它們當作機器人。而以人形為外形的機器人可能會出現恐怖谷效應（當機器人與人類相似程度超過一定程度的時候，人類對他們的反應便會突然變得極其反感），不能吸引兒童。
02 帶屏or不帶屏
帶屏可承載更多功能，但家長普遍會控制兒童接觸帶屏設備。美國兒科學會建議，屏幕時間應限制在每天一個小時，并且要 “高質量” 的內容。同時，建議父母和看護人與孩子一起觀看，幫助他們理解內容。合理分配這1小時，增加定時鎖功能，結合優質的視頻內容，帶屏的機器人也許更能吸引孩子使用。
03 移動or不移動
移動的機器人會更受兒童歡迎，和兒童產生更多交互，但成本更高，且家長擔心存在安全風險。
除了上述的三點之外，我們還發現市場上兒童機器人的材質大多數ABS樹脂、塑膠、橡膠等，外殼摸上去是硬邦邦的。材質柔軟的機器人會不會讓兒童更容易親近，更愿意與之互動，帶來兒童更多的安全感？我們或許可以從一個關于幼猴的心理學研究中得到些啟發。
哈里·哈洛（Harry Harlow）的研究表明，相比于有奶的”鐵猴子“，幼猴更喜歡粘著“布猴子”，因為”布猴子“能夠給幼猴帶來心理上的安全感。那什么樣的材質能給兒童更好的感受，這是一個值得關注的話題。
家長對兒童機器人的態度
家長對兒童機器人的滿意度一般（平均分6分，滿分為10），普遍吐槽為：
外觀：不像機器人、不方便移動、外形圓滑、怕摔；
功能：操作復雜、功能少、語音識別不準確、需要按鍵才能對話；
內容：缺乏年齡針對性、內容少；
其他：聯網困難、提醒時間點錯誤，有些軟件bug。
功能需求：
所有家長均希望機器人應該具備早教學習相關的游戲或內容，能隨時與孩子互動；
其次家長希望機器人可以提供知識：育兒知識查詢、大品牌早教內容、兒歌音樂等；
其他功能：兒童鎖功能，比如每天只能看20分鐘的動畫片。
內容需求：百科、兒歌、英語、故事、算數、拼音漢字、國學經典。
未來兒童機器人暢想
兒童機器人=高級一點的玩具，這是目前兒童機器人的現狀。但是未來，兒童機器人應該是一個伙伴，對于一個伙伴而言，他/她需要具備什么？
體驗層：
01 交互無障礙
兒童和機器人交互主要是語音交互，而語音交互技術目前在應用上還存在一些問題，主要是免喚醒場景少、對話不自然，交互的節奏還需要人適應機器等。
02 情感交互
機器人可通過兒童的語音、語調、表情、肢體語言等獲得兒童的情緒信息，并進行情感反饋。情感交互實現過程需要深度攝像機、機械臂等硬件配置，以及語音技術的優化等，場景實現上仍有困難。
同時對于兒童情緒判斷的語料學習數據較少，從成年人的語言-情緒反應結果直接遷移到兒童的語言-情緒反應結果顯然是不合適的。
03 多模態交互
語音、人臉交互目前較成熟，而手勢交互、體感交互等技術和實現上仍有問題。
技術層：
01 多模數據
兒童機器人是一套軟硬件結合的系統，與兒童交互的功能背后是各類AI技術的綜合輸出。兒童機器人因其體積可以裝載更多硬件設備，獲取更多環境視覺和聲音信息，分析具體交互場景，返回更準確結果。
02 協調運動
兒童需要的是一個伙伴，利用壓力傳感器、機械關節機構等，開發更豐富的肢體運動能力，可以帶來更多交互方式，培養兒童更多社交能力。
其實兒童機器人還可以做更多的事情！
第二次全國殘疾人抽樣調查顯示，我國0-6歲的聽力殘疾兒童約有13.7萬，每年新生聾兒約2.3萬。上海地區抽樣調查顯示學齡早期語言障礙發生率約為7%。根據兒童語言發展特點，機器人與兒童對話，能夠及時準確的篩選出語言發展能力延遲的兒童進行干預，也可針對語言障礙兒童做針對性的語言訓練。這背后同時需要AI技術建立完善的兒童語言發展的知識圖譜，以及針對不同年齡段兒童語言數據的個性化訓練。
最新的研究報告顯示中國有超過1000萬的自閉癥人群，其中200多萬是自閉癥兒童。在自閉癥的治療中，兒童（治療）機器人可以給自閉癥兒童一種安全感，使治療得以更順利的開展。麻省理工學院媒體實驗室(MIT Media Lab)也研發了一種“來自星星“的機器學習方法，利用兒童機器人陪伴自閉癥兒童的同時，獲取自閉癥兒童的身體狀態，通過專用的神經網絡分析自閉癥兒童的情緒并反饋給治療師或家長，輔助康復。
兒童機器人因其智能化和兒童親和力成為解決兒童生理心理問題的一種嘗試，也是科技向善的一個實際應用。
來源：中外玩具網