機器人開發的下一個指南針:為什麼以人為本的設計(HCD)和包容性機器人技術是實現「共生」的關鍵 機器人開發的下一個指南針:為什麼以人為本的設計(HCD)和包容性機器人技術是實現「共生」的關鍵

機器人開發的下一個指南針:為什麼以人為本的設計(HCD)和包容性機器人技術是實現「共生」的關鍵

機器人開發的下一個指南針:為什麼以人為本的設計(HCD)和包容性機器人技術是實現「共生」的關鍵

如果你的生活空間引入一個機器人,你會怎麼想?

你會接受這個機器人是值得信賴的夥伴嗎?還是會疏遠它,視它為冷酷無情、難以控制的機器?決定你命運的分界線究竟在哪裡?

在本系列的前幾篇文章中,我們已經探討了機器人的定義和歷史、人工智慧時代的倫理問題、支援機器人的五大主要技術及其發展歷程。

然而,無論我們的智慧(人工智慧)多麼先進,或者我們的身體(技術)多麼複雜,單憑這些都不足以實現我們「與人類共存」的最終目標。

如果一款號稱採用最先進技術製造的機器人,對某些使用者(例如老年人、殘障人士或那些根本不喜歡機器的人)來說難以使用,該怎麼辦?或者,如果一項出於好意設計的功能,由於文化或價值觀的差異而變得令人不快,又該怎麼辦?

在機器人發展的前沿,現在提出的問題不是“技術上什麼是可能的”,而是“人類真正想要的是什麼?”

在本文中,我們將探討「以人為本的設計 (HCD)」的重要性,這項設計理念對於機器人真正融入社會、成為未來的指南針以及「包容性機器人」(不排斥任何人的機器人)的未來至關重要。

1. 什麼是以人為中心的設計(HCD)?

顧名思義,以人為中心的設計(HCD)是一種將設計過程的「主體」從「技術」轉移到「人」的設計方法。它也被國際標準(ISO 9241-210)所定義,並被認為是實現「易用性(可用性)」的最有效方法。

傳統的“技術驅動型”開發會問:“我們已經開發出了這項了不起的技術。我們可以用它做什麼?”而人本設計則從以下問題出發:“人類面臨著這些挑戰。我們應該使用哪種技術,以及如何利用它來解決這些挑戰?”

以人為本的設計旨在實現什麼目標

以人為本的設計(HCD)的目的不僅僅是創造一個可用的產品。除此之外,我們的目標是實現以下三個階段:

  1. 可用性:使用者可以毫不猶豫地按照預期操作。
  2. 實用:解決了使用者的實際問題,並提供了明顯的價值。
  3. 理想狀態:創造正向的情感體驗(UX:使用者體驗),使用戶能夠舒適、愉快地使用產品,並產生依戀感。

要讓機器人真正融入社會,至關重要的是要將它們設計得足夠好,讓人們願意使用它們。


2. 為什麼人本設計對機器人技術至關重要?

到目前為止,機器人開發一直專注於技術優化,例如如何使機器人在工廠生產線等「封閉世界」環境中「快速」、「準確」和「強大」地運作。

然而,現代機器人(尤其是服務機器人和人形機器人)活躍於“人類生活空間”,例如家庭、醫院和公共設施。

環境的這種變化使得以人為本的設計變得至關重要。

原因一:應對複雜多變的人類環境

人類生活空間充滿了不可預測的事件和多樣化的價值(背景)。

  • 孩子可能會突然跑過來(安全)
  • 使用者可以使用方言發言(多樣化輸入)
  • 機器人的「高效動作」可能會讓人類感到「畏懼」(心理可接受性)。

僅僅追求技術規範不足以應付這些複雜的「環境」。以人為本的設計(HCD)是一種從設計初期就將場地的這些「生活條件」納入考量的方法。

原因二:克服“恐怖谷效應”和“社會接受度”

如第一篇(定義)和第二篇(倫理)文章所述,機器人面臨著一種被稱為「恐怖谷」的心理障礙。人類可能會對那些看起來或行為舉止「只有一半像人類」的機器人產生強烈的反感。

以人為本的設計也是確保這種「社會可接受性」的關鍵。例如,透過使用者測試,可以將難以量化的人類感官回饋融入設計中,例如“一個人的外表是否平易近人?”、“什麼樣的語氣才值得信賴?”以及“應該保持多大的距離(個人空間)?”

原因三:從“工具”到“夥伴”

人機互動設計對於將機器人從單純的「執行命令的工具」轉變為能夠理解用戶意圖並隨時為用戶服務的「夥伴」至關重要。

例如,在開發護理機器人時,HCD 流程(如下所述)不僅可以用於發現工程師最初設想的功能需求,例如“從床上轉移到輪椅上”,還可以用於發現更基本和情感上的需求,例如“緩慢、輕柔的動作,不會侵犯被護理人員的尊嚴”。


3. HCD的具體迭代過程

以人為本的設計不是一個「一勞永逸」的過程,而是一個基於「迭代」的循環過程。

第一步:同理心(理解用法)

與其讓設計師想像用戶會是什麼樣子,不如我們先去實際使用產品的場所,深入觀察用戶,傾聽(感同身受)他們的意見。

  • 方法:田野調查、民族誌(行為觀察)、使用者訪談
  • 目的:發現使用者自己無法用語言表達的「潛在需求」和「實際問題(痛點)」。

步驟二:定義(明確使用者需求)

分析步驟 1 中獲得的觀察結果(原始資料),並明確定義「使用者真正想要解決的問題」。

  • 例如, “護理人員因轉移病人而感到疲倦”→“必須能夠以最小的力氣幫助病人安全地轉移,而無需彎腰。”

步驟 3:創建(創建設計方案)

以人為本的設計 (HCD) 的核心是“快速原型製作”,即產生解決特定問題的想法,並迅速將其付諸實踐。

  • 方法:草圖、紙質原型、3D列印等。
  • 關鍵點:與其試圖立即製造出一台完美的機器,不如在不產生任何成本的情況下,將你的想法視覺化,並創建一個可以立即進行試驗的「粗略草稿」。

第四步:測驗(評估設計)

步驟 3 中建立的原型隨後由實際使用者使用,以獲得回饋。

  • 方法:可用性測試
  • 目標:找出具體問題,例如「這個按鈕很難理解」或「這個動作很嚇人」。

然後,根據步驟 4 中發現的問題,我們返回步驟 1(或 2)。透過快速重複「同理心 → 定義 → 創建 → 測試」這個循環,設計會逐步完善,最終完成一個真正能與使用者建立聯繫的機器人,而不是依賴工程師自身的假設。


什麼是包容性機器人技術?

包容性機器人是一種設計理念和方法,旨在確保盡可能多的不同人群,無論其能力、年齡、性別、文化或經驗如何,都能使用機器人,而不會被排除在機器人帶來的好處之外。

這是將「包容性設計」概念應用於機器人領域的案例。

與以人為本的設計(HCD)的差異和關係

以人為本的設計與包容性設計密切相關,但重點不同。

  • 以人為本的設計(HCD):主要指設計過程和方法。它包括識別特定用戶(用戶畫像)並探索他們的需求,以追求易用性。
  • 包容性設計:這是一種理念和目標。我們不會僅僅針對特定用戶群體進行優化,而是始終捫心自問:“這樣的設計會不會排斥任何人?”,並力求包容各種不同的人群。

換句話說,HCD 流程(同理心和測試)旨在實現創建一個包容性機器人(不排斥任何人)的目標。

為什麼包容性在當下至關重要?

如今,機器人正從工廠的“封閉空間”走向家庭和公共場所的“開放生活空間”,因此,這種理念至關重要,因為在現實世界中並不存在“普通用戶”這種說法。

問題一:以「平均值」作為標準會導致「排除」。

傳統設計通常假定存在一個隱含的“標準用戶”,例如“健康的成年男性”或“熟悉技術的年輕人”。

然而,機器人的實際使用情況如何呢?

  • 體弱多病的老年人
  • 使用輪椅的人
  • 矮個子孩子
  • 視力或聽力障礙人士
  • 不精通日語(或任何特定語言)的人
  • 對科技不熟悉並因此感到焦慮的人群組成非常多元。

按照“標準”設計的機器人對許多人來說會“難以使用”、“令人恐懼”且“無關緊要”,最終使他們無法享受機器人的好處。

問題二:與倫理和偏見問題的直接連結(與第二篇文章相關)

我們在第二部分關於倫理的文章中談到了「人工智慧偏見」的問題,這是一個缺乏包容性會造成什麼後果的典型例子。

  • 技術偏見:配備圖像識別人工智慧的機器人如果難以識別某些種族(膚色),則會「不識別」(即排除)該種族的人。
  • 社會偏見:將「助理=女性聲音」和「工程師=男性聲音」等刻板印象反映到機器人人工智慧中,會複製和強化社會偏見。

包容性機器人技術敦促我們在設計階段有意識地消除這些技術和社會偏見

3. 實現包容性機器人技術的方法

那麼,我們究竟該如何讓機器人更具包容性呢?

方法一:多重控制與回饋(多模態)

我們與使用者的聯繫點(介面)不限於一個。

  • 各種輸入(運算):
    • 語音辨識技術可供視力障礙或身心障礙者使用。
    • 觸控面板實體按鈕,方便聽力障礙人士或在吵雜環境中使用。
    • 手勢辨識功能允許透過身體動作進行直覺控制。
  • 各種輸出(回饋):
    • 聽力障礙人士也能聽到的視覺警報(螢幕顯示、閃光燈)。
    • 視障人士還可以使用語音提示觸覺回饋(振動)。

它的設計目的是讓使用者選擇最適合自己喜好和當前情況的方法。

方法二:物理與認知無障礙

  • 物理特性:輪椅使用者能否平視控制面板?按鈕的重量是否足以讓體弱的老人也能輕鬆按下?
  • 認知方面:操作過程是否過於複雜?是否用簡單易懂的語言解釋,避免使用技術術語?機器人的下一步是否可預測,不會帶給使用者焦慮?

方法三:向極端使用者學習

包容性設計是指有意識地從設計光譜「極端」兩端的使用者角度進行設計(例如,完全失明的使用者、有嚴重運動障礙的使用者或沒有機器人使用經驗的兒童)。

乍一看,這似乎是一個小眾解決方案,但能夠被條件最惡劣的人使用的設計,最終也會被其他人使用。

參考資料:路緣效應(路緣坡道效應)移除道路上路緣(台階)的坡道最初是為輪椅使用者設計的,但現在也使輪椅使用者以外的各種人群受益,例如推嬰兒車的父母、拉行李箱的旅行者和騎自行車的人。

這種現象,即為特定“被排斥”群體設計的事物最終提高了整個社會的便利性,被稱為“路邊效應”,而包容性機器人技術正是旨在實現這種效應。

從“救濟弱勢群體”到“面向未來的標準”

包容性機器人技術並非針對特定族群的「福利」或「可有可無的功能」。

在多元人群共存的社會中,機器人要真正被社會基礎設施(如同電力和水一樣)所接納,就必須滿足這個基本要求。正是這種「包容性」的視角,才能發現先前被忽視的新需求,並成為創新的來源。