社交机器人，在适老化设计中，如何满足老年人情感和健康需求？

联合国经济和社会事务部在2022年7月11日（世界人口日）发布的《世界人口展望2022》显示，2022年全球65岁及以上人口为7.71亿人，是1980年（2.58亿人）的3倍，预计其比例将从2022年的10%升至2050年的16%。

与人口老龄化这一趋势紧密相伴的是万物互联的数字化与智能化，面向老龄友好的数字包容成为世界范围的一项系统工程，利用人工智能帮助老年人跨越数字鸿沟也成为多学科领域共同探讨的话题。

而我国现在正积极推进老年人社会参与并不断提升适老化产品的智能水平，加快老年用品关键技术和产品研发、服务创新及应用推广进程。

“适老化”的浅层含义为适应老年人，深层含义为居家装修、公共建筑、智能产品等硬件或软件设施适应老年人的身体、心理和生活状态，以及尽可能满足老年人口不断变化的精神需求。

社交机器人（SocialRobots）可以通俗地理解为具有人或动物特征的人工代理，其最为明显的优势在于增加人们生理或心理上的幸福感，提高生活质量。

与一般意义的机器人所不同，社交机器人技术在帮助特定用户群体的过程中主要在于支持“社交”而非执行机械的任务或提供纯粹的辅助功能，通常包括服务机器人和陪护机器人两种典型类别。

前者是将支持独立生活的功能（如康复、照料、导航、监控等）与社交互动结合在一起的机器人，如Care-o-bot；后者更加强调社交支持对于老年群体身心健康的意义和价值，如Paro、AIBO。

上述两种社交机器人因此也被称为社交辅助机器人（SociallyAssistiveRobots），与之相近及相关的概念可能还包括社交承诺机器人、康复机器人、健康监测机器人、教育机器人等。

目前在国际上，社交机器人的适老化设计与应用已经取得了阶段性的成果，学界和业界都对这个领域给予了很大的关注。

然而，现有研究较少从设计科学和情报学等视角出发，探讨社交机器人适老化设计的实践内容及内在逻辑关联，那么该如何设计适老化社交机器人，才能满足老年人的情感和健康需求呢？

«——【·方法及过程·】——»

利用理论生成元综合方法对社交机器人适老化设计的相关研究进行数据提取和综合，理论生成元综合是元综合方法的一种，旨在整合、比较和分析特定主题的定性和定量研究结论。

通过严格的文献搜索、质量评估、综合分析和批判性解释等步骤，识别不同概念和主题之间的动态关联关系，最终形成综合理论并以模型、图表、流程等形式呈现。

这种方法除了应用于信息行为领域外，在产品设计、可持续行为设计等设计科学范畴得到广泛应用，所形成的综合理论为相关研究提供了科学意义与实践启示。

社会和情感支持已经成为促进健康老龄化的重要组成部分，本文以智能产品交互设计三个层次模型和社会支持理论为基础，从更为系统的角度探究这个主题的实践进展。

设计科学领域中的智能产品交互设计三个层次模型关注了本体层、行为层及价值层三者之间的相互耦合，可用来解释社交机器人适老化设计的内容及功能，但未能解释老年人与多主体间的社会交互。

为生成更为完整和准确的理论模型，还参考以社会互动为关切的社会支持理论，以解释社会支持主体（利益相关者）、支持中介（社交机器人）、支持客体（老年人）所组成的社交机器人适老化设计有机生态圈之间的动态关联关系。

«——【·社交机器人的适老化设计实践进展·】——»

社交机器人的适老化设计范式：综合运用现代化的设计理念、科学方法和先进手段，是设计社交机器人的前提和基础。

当前社交机器人的适老化设计范式主要有以用户为中心的设计、用户参与式设计两种宏观维度。

以用户为中心的设计：以用户为中心的设计（UserCenteredDesign，USD）旨在理解并将用户的观点和需求融入机器人设计中。

通常此方法侧重于单向交流引出用户观点，设计者和研究人员将用户提供的信息整合到机器人设计中。这个设计范式的原则主要体现在考虑用户偏好和需求、收集反馈意见并进行产品迭代设计、强调用户参与建立和分析需求的整个过程。

以用户为中心的设计过程通常与其他具体程序或思维方法相结合，如循环迭代的PDCA（Plan,Do,Check,Act）方法和基于“设计思维”（Design-Thinking，DT）的哲学方法，体现在需求分析、原型设计、测试评估、应用部署等系统设计的全流程中。

用户参与式设计用户参与式设计（ParticipatoryDesign，PD）是鼓励参与者（用户、利益相关者等）积极参与机器人设计或研究方向的决策过程。

这通常涉及参与者拥有与研究人员和设计人员同等的权力，双方共同参与知识和想法的双向交流等。

将老年人和众多利益相关者共同纳入社交机器人的适老化设计过程以激发创造潜力。

采取多种鼓励参与人员积极表达个人观点的方式，尽快实现预期设计效果甚至更优。

将参与式设计划分为不同的阶段能够保证设计过程的高效性、逻辑性和有序性。

应尽可能规避参与式设计过程中的消极影响，提高设计工作的可执行性和整体效率。

«——【·社交机器人的适老化设计层次模型·】——»

依据智能产品交互设计三个层次模型，包含本体层、行为层和价值层在内的社交机器人适老化设计层次模型，代表着体现技术要素、行为交互和体验价值三个维度的适老化设计内容和功能，如图所示。

其中，本体层是设计的基础，行为层是满足老年用户需求的关键，价值层是社交机器人适老化设计的目标。

本体层：在社交机器人的适老化设计中，本体层的设计侧重于支撑智能产品的技术要素，直接影响社交机器人的性能和属性，体现在机器人的形态、交互方式和具体程序等维度，是概念模型向产品模型转化的关键点，即决定了社交机器人如何提供适合老年人身体机能和心理状态的相应功能。

情绪识别、语音识别和触觉识别技术通过模拟实验、过滤数据、特征提取、记忆构建和识别监测，以更准确地分析和识别用户的健康需求及情绪状态，未来还应考虑机器人的反应并扩展识别类型。

近年来，多模态技术被广泛运用到智能产品设计领域，其目标是通过语音、手势或其他感官，以更灵活和直观的人类方式与机器人进行交互。

其中，多模态界面已经成为老年用户和社交机器人之间的纽带，其技术难点在于图形用户界面（基于Web的解决方案）以及多语言语音用户界面设计。

增强现实能够实现虚拟世界和真实场景之间的相互补充，未来有望与云技术、物联网一同应用于老年人智能家居控制。

行为层：行为层的功能设计注重老年用户与社交机器人之间的人机交互过程，这与用户的感知有用性、感知易用性和产品体验性等要素直接关联。行为层功能设计及类别如表所示。

第一，健康监测功能指通过监测系统或技术解决方案对老年人的异常健康状况进行预警与提示，一般意义的健康检查提醒以及特殊情境下的紧急医疗监测等功能均应考虑在设计范畴之内。

第二，医疗陪护功能指社交机器人利于辅助医护人员对老年人进行日常的护理活动，实验证明专为老年人开发的个人教练机器人系统以及基于测量握力干预系统的社交辅助机器人，能够扮演“健身教练”角色；也有研究为社交机器人设计了对话系统和编程语言，呈现出一种辅助老年人获取医疗健康信息和知识的中介方式。

第三，认知激励功能旨在通过认知刺激练习来减轻老年人（尤其是老年痴呆症患者）的认知障碍，为此建议未来应结合互动游戏工具，使用对比配色方案并使得特定文化的图像和语言与本地老年用户偏好保持一致。

价值层：价值层的设计是社交机器人适老化设计的终极目标，旨在通过人际沟通和情感支持为老年用户提供更高层级的社会价值和情感价值。

一方面，元综合发现，社交机器人可以通过自我展示功能引发用户偏好，促进老年人与机器人之间的人机语音交互，或者集成社交网络服务、设计共享的智能架构和系统实现社交机器人的多模态交互。

有学者还建议通过让宠物机器人学习新技能、提高宠物机器人的互动性、围绕机器人设计更多活动等方式增强老年人与外界之间的信息交流与互动共享。

特别地，专为独居老人设计的社交机器人“Audrey”为家庭成员提供主动提醒功能并促进代际沟通。

另一方面，利用对话系统、家庭对话机器人、具有智力刺激和游戏功能的社交机器人、含有参与性艺术（如戏剧）的社交机器人等方式满足老年人多重情感心理需求；也可以采用情绪识别对老年人的情绪和行为做出积极反应，如研究人员设计了含有触觉传感器的宠物机器人以识别老年人的语言和非语言情绪。

相比于人类教练，社交机器人应在设计上注重对同理心、灵活性和自发性方面的改进。

«——【·社交机器人的适老化设计组件·】——»

目前已经出现不少社交机器人的适老化设计成果，为辅助老年人的医疗与健康活动、提供情感与认知支持、增强人际互动交往等提供了重要保障。

综合发现，适老化设计的成果主要有硬件产品、软件系统和交互架构三种组件类型。前述的三个设计层次模型与三类设计组件之间的映射关系如图所示。

硬件产品：经元综合分析发现，硬件产品的编码参考点占全部适老化设计组件编码的81%，是社交机器人适老化设计的主要成果，大致可分为全新型社交机器人和改造型社交机器人两类，所对应的具体类型、主要特征及实例如表所示。

软件系统：软件系统是指安装到已经设计好的社交机器人中的某个辅助功能系统以局部优化机器人的功能。综合系统一种是解决数据异构、功能高度集成、组件协同运作的智能系统，通常较注重用户界面设计，允许经验有限的老年用户轻松使用这个系统。

如集社会辅助机器人、物联网、虚拟社区和智能组件于一体的平台“MoveCare”。注意力寻求线索干预法是干预系统中采用的方法之一，被证明在向用户提供目标、鼓励和结果反馈方面是有效的。

对话系统和识别系统主要用于改善老年人的健康状况并提供情感价值。

社交机器人服务场景的合理设计和配置是研究人员在设计软件系统前应慎重考虑的关键点，重点在于系统的社会临床影响、用户感兴趣程度和系统的技术可行性。

交互架构：交互架构为社交机器人与老年人之间的互动活动提供了宏观设计指南，在促进社交机器人的“行为”适应老年人特定需求的同时，也为老年人提高社交能力和沟通水平创造了机会。

无论是自适应机器人介导的干预架构（
AdaptiveRobotMediatedInterventionArchitecture，ARIA），还是引导交互框架和行为控制架构，必须要以机器人原型作为依托，主要通过提供定制化的交互，帮助具有认知障碍的老年人获取新知识并参与多模态活动。

而且，基于用户模型的新型控制架构既能够根据老年用户不同的健康状态进行个性化援助，也能够伴随不断变化的环境条件和用户需求调整交互行为。

«——【·社交机器人的适老化设计研究框架·】——»

基于上述编码分析结果，构建了一个社交机器人的适老化设计基本研究框架，如图所示。

这个框架直观地揭示了社交机器人适老化设计的研究结构及其主要内容，以及4个核心研究范畴之间的逻辑联系。

众多利益相关者、社交机器人和老年人作为社会支持主体、社会支持介体和社会支持客体要素，通过支持与被支持之间的双向互动与关联，共同组成社交机器人适老化设计的有机生态圈。

驱动社交机器人适老化设计的力量来源于以下两个部分。一是，“以人为本”的设计理念贯穿设计全过程，老年用户的需求和价值是设计研究的着眼点。

同时，社交机器人还须不断改进属性、特征、功能和技术等，以适应老年人变化的身体机能和心理状态。

二是，在健康老龄化背景下，包括技术、社会和应用环境在内的外部宏观环境引发社会各界对于社交机器人适老化设计的关注和反思。

基于此，适老化设计有机生态圈综合运用现代化设计范式，秉承以用户为中心的设计和用户参与式设计的理念，历经收集反馈意见、产品原型设计、系统测试评估和应用模拟实验等设计过程，围绕本体层、行为层和情感层三个层次展开社交机器人的适老化设计，最终形成的设计组件类型包括硬件产品、软件系统和交互架构三种。

其中，本体层作为技术基础，对于组件的功能设计与生成具有支撑作用；所设计的社交机器人与老年人之间进行人机交互的过程，正是社会主体为老年群体提供工具支持的具象体现。

同时用户在应用社交机器人后的行为反馈结果，又会推动技术不断革新以优化设计组件；最终目标在于提升老年用户体验、鼓励人际沟通并为其提供情感支持，不断促进“银发族”个人及社会价值的实现。

«——【·社交机器人的适老化设计发展趋势·】——»

了解老年人真实的社交需求：目前研究虽普遍将老年人的生理及心理健康需求作为主要关切，但是整体上较为笼统与粗略。

事实上，不同老年人的身体状况、经济基础、文化背景、生活环境、数字素养等基础条件方面存在较大差异，而且在机器人社交功能使用态度、习惯和偏好上也不尽相同，因此不可能存在“一劳永逸”式的社交机器人。

一方面，未来的设计应设定更加精确的用户范畴，尤其对患有阿尔茨海默病、轻度认知障碍以及长期居住在家庭、养老院、护理院或医院的老年人展开有针对性的研究与设计，创造更加人性化、更容易被接受的机器人。

另一方面，未来的设计应充分考虑机器人和老年人在情感、认知及社交方面的融通性和适应性，鼓励老年人对设计活动的参与，准确把握老年人的态度、价值观和意图，提升社交机器人的实际作用和潜在价值。

洞察老年人潜在的价值关切取向：社交机器人的开发看似极具积极意义，但国外的设计经验表明其中可能面临较为复杂的道德、伦理甚至法律环境。

未来社交机器人系统总体设计和实施过程需要谨慎考虑隐私、信任、安全、尊严、自主权等诸多方面，嵌入类似IEEE7007-2021（《IEEE伦理驱动机器人和自动化系统本体标准》），并将安全和数据保护整合到设计准则中。

也可以考虑将参与式设计和“以用户为中心”的元素融合，如以焦点小组的方式将用户纳入社交机器人开发的早期阶段，识别设计规范及可能存在的伦理与道德风险。

重视价值敏感设计（ValueSensitiveDesign，VSD）的意义和作用，以原则性和全面性的方式来考虑老年用户价值，，因此将概念、经验和技术调查赋予社交机器人的设计过程，以突出人类价值和社会影响在适老化设计中的地位具有广阔的前景。

关注老年人多元的社会参与意愿：社交机器人本身能够增加老年人的人类互动和社会联系的感觉，某种意义上社交机器人甚至被视为“社区成员”。

在社交机器人的设计中应该构建出一幅广阔而丰富的老年人生活图景，以支持老年人的社会—文化活动参与。可以考虑凸显老年人社会价值的一些设计单元。

如“口述历史/家族故事”模块，通过社交机器人来采集口述资料，供研究使用或后代人作为记忆整理；再如嵌入一些社交问答功能，便于分享老年生活经验和知识。

也可以在社区、养老院或其他老年人相对集中的空间放置一些“公共社交机器人”，减轻老年人的社会隔离风险，提升社交活跃程度。另外，积极响应国家文化数字化战略，在社交机器人的适老化设计中创新数字化文化体验，帮助老年人满足愈加丰富的社会文化生活倾向。

探究老年人丰富的信息行为：情报学领域具有用户信息行为、健康信息学、人机交互等相关领域研究的深厚基础和独特视角，理应同其他学科携手，主动寻找新的学科交叉研究方向，积极参与到社交机器人适老化设计这个颇具价值的研究议题中来。

未来可以考虑借鉴情报学的经典理论与研究范式，探究影响老年用户采纳及使用社交机器人的意愿、动力和障碍因素，或者针对社交机器人多元信息呈现方式，分析用户浏览行为模式及规避行为触发因素等问题。

随着人工智能生成内容（
ArtificialIntelligenceGeneratedContent，AIGC）的发展，将社交机器人嵌入大语言模型或者对话式搜索系统中，为老年人提供更具智能化信息服务内容与场景无疑是下一步研究的主流趋势。

在此基础上，可以剖析老年人的多模态交互行为及差异表现，赋能社交机器人适老化设计朝着生成式和迭代式方向发展。

开展更加广泛的跨学科合作：除了邀请老年用户群体参与设计，设计工程师还需要考虑更加多元的合作关系，如寻求社会学家、人口学家、心理学家的帮助与协作参与，以创建更加丰富的“人物”角色与社交机器人应用场景。

目前相关产品主要集中在欧美及日本等发达国家和地区，我国在此领域尚未引起足够的关注。

因此，对于国内的社交机器人设计及研究，须在广泛汲取经验的基础上主动寻求国际合作，建立一个由设计师、研究人员、市场推广人员、老年意见领袖等组成的多领域、跨学科“设计共同体”“设计联盟”，为未来社交机器人服务广大的中国老年群体培植土壤。

«——【·结语·】——»

本文以智能产品交互设计三个层次模型和社会支持理论为逻辑起点，并借助质性分析软件NVivo进行开放式编码，形成了社交机器人的适老化设计动因、设计范式、设计层次模型和设计组件4个研究范畴。

并对各个部分包含的具体维度内容及内在关联进行了详尽讨论，最终构建了一个社交机器人适老化设计较为清晰的基本研究框架。

在此基础上，提出了未来需要重点关注与投入的5个方面，对于系统了解社交机器人适老化设计这一新兴交叉领域的研究现状、促进多学科、跨领域、全方位的学术交流与合作具有重要的启示作用。

还可以为进一步思考人类与机器人的关系、促进社交机器人系统产品更理想地进行设计应用、推动社交机器人服务我国智慧医疗及养老实践提供借鉴。