一个消费类人形机器人造型设计的项目探讨

《一个消费类人形机器人造型设计的项目探讨》几年前写的文章，今天翻出来再看一下，觉得其中内容可以与大家分享一下，探讨一下。

许多年前，我被一家机器人初创公司聘为创意总监（设计高级总监），接手负责一个消费类人形机器人造型设计项目。项目要求该机器人主要为家庭陪伴之用，要求具有简单的“人形”特征，有头有躯干，头可摇，手可以具有简单的摆动功能，腿下面采用轮子驱动，转向自如，同时要求脸部可模拟人类简单的情感因子，其他方面的便可以自由发挥了。

要想设计出一款优秀的家用陪伴人形机器人，可没有那么简单，本文抛开机器人软件方面的话题，着重介绍关于本项目机器人在造型设计中需要注意的地方和设计过程。

      项目机器人在造型设计中需要注意的地方：

一个产品的造型设计项目，不应该只单独考虑造型，而应该要从多方面综合考虑，例如，侧重于造型与功能的协调统一，考虑运动机构对机器人外观设计上的限制条件，还要考虑机器人的使用环境、情感因素、材质工艺等方面。

（1）功能需求对机器人外观设计的影响

我一直认为很多产品设计适合“以功能驱动为主导”。这款项目机器人的造型设计也不例外，需要在满足机器人基本功能实现的基础上设计独特且美观的造型，也就是说既要造型可人又要考虑造型是否能实现，是否对机器人功能造成影响。

机器人的功能需求离不开内部器件、结构件的应用。在进行机器人造型设计时，必须要认真考虑机器人防撞杆结构、红外感应器、超声波感应器（如有的话）等器件或结构件如何实现，满足这些功能需求是外观造型设计的必要条件。

（2）必须考虑运动机构对机器人造型设计的限制条件。

自主运动能力是当今机器人不可或缺的重要功能，怎么实现机器人的运动功能是外观设计的重要内容。比如要实现机器人手臂的运动功能，其外观设计就要考虑到各个节点以及内部信息的传达感应。

此外，机构及外观还要满足交互需求，从表情到动作都不宜冰冷生硬，应该要尽可能地亲切喜人。

机器人自由度的分配：设计主要要求是人形机器人，并且运动实现的是三体运动，腿是固定的，动作要求是头部课转动，手臂……

考虑各个运动部位的运动幅度

运动部位   运动方式   运动范围

头部

手臂

腰部

关节的布置

本设计是采用舵机作为自由度的实现方式。一个传统舵机只能实现一个自由度，对于多自由度的部位则需要多电机驱动。

（3）使用环境对机器人外观设计有着重要影响。不同用途的机器人有着不同的使用环境，有着不同的造型需求。机器人外观设计应该要充分考虑使用环境，做好市场调研，精准定位，赋予合适的形象造型，以适应它的使用环境。

（4）机器人外观设计还要考虑到情感因素。情感化设计是当下工业设计的重要潮流。随着机器人越来越智能，和机器人做朋友有了实现的可能，越来越多的人更愿意把机器人当做自己的朋友看待。这样，机器人外观设计不仅要满足人们的生活需求，还要满足其心理需求。机器人的造型应该要亲和感人，满足人们的情感需求，传达积极进取的正能量。

（5）技术、材质、工艺等现实客观条件对外观设计的限制。机器人的外观设计能否实现收到生产技术、材质工艺的制约，这也是很多理想的机器人外观设计行不通的重要原因。科学合理的机器外观设计不仅要是可行的，还要是经济的，可以实现批量生产的。