摘 要

随着社会的现代化和技术水平的不断提高，服务型机器人已经越来越被人们所接受和习惯，也在人们日常生活的不同领域发挥着作用。在教育领域，各种开发智力，早期启蒙，学习陪伴类的机器人在市场上活跃着，它们定位于怎样的人群？有着哪些核心功能与辅助功能？这些智能教育机器人能否应对当前家庭教育的难题并给出切实的解决方案？

本文以中小学生家庭教育为研究的对象，调研了当下中小学生家庭教育的现状，包括中小学生家庭教育的教育支出与发展趋势、家庭教育的难题以及不同收入家庭的家庭教育模式，旨在发现中小学生家庭中真正需要智能教育机器人的群体及他们期望的核心功能。接着调研了市场现有智能教育机器人的特色功能、人机交互方式、外观设计的特点。综合了对于中小学生家庭教育和市场现有智能教育机器人的调研结果，分析用户需求，从用户即孩子，消费者即父母两类人的需求出发，得到了“基于情感沟通和习惯养成原则的中小学生智能教育机器人”的设计定位，旨在改换中低收入家庭的家庭教育模式。最后分为“外观设计与硬件功能设计”及“软件功能设计”这两大章介绍了自己的设计实践成果，希望本文能为智能教育机器人的进一步研究与生产抛砖引玉。

关键词：家庭教育；智能机器人；人机交互；产品设计

Abstract

With the modernization of society and the continuous improvement of technology, service robots have been increasingly accepted and used by people, and they also play a role in different field of people's daily lives. In the field of education, various types of robots for intelligence development, early enlightenment, and study companionship are active in the market. What kinds of people are they targeting? What are their core functions and auxiliary functions? Can these intelligent education robots handle with the current family education problems and provide practical solutions?

This article takes the primary and secondary school students' family education as the research object, and investigates the current situation of primary and middle school students' family education, including the education expenditure and development trend of primary and middle school students' home education, the problems of family education, and the family education model of different income families so that the group of the primary and secondary school students' family who need intelligent education robots most and the core functions they expect can be found . Then the characteristics of the existing smart education robots in the market, human-computer interaction methods, and appearance design features were investigated. The research results of the current intelligent education robots for primary and middle school students in home education and the market are analyzed, and the needs of users are analyzed. Based on the needs of users, ie children and consumers, ie, parents, the principle of “based on emotional communication and habit formation” is obtained. The design orientation of primary and middle school students' intelligent education robots aims to change the family education model for low- and middle-income families. Finally, the two chapters, "Design of Exterior Design and Hardware Functions" and "Design of Software Functions," introduce design practices, and provide simple insights so that others may come up with valuable opinions for further research and production of intelligent education robots.

Key Words：Family Education; Intelligent Robots; Human-Computer Interaction; Product Design

目 录

第一章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.1.1社会背景 1

1.1.2市场背景 1

1.1.3技术背景 2

1.2研究的目的与意义 3

1.2.1研究目的 3

1.2.2研究意义 3

1.3国内外研究现状分析 3

1.4研究内容与方法 3

1.5研究创新点 4

第二章 中小学生家庭教育现状调研 5

2.1家庭教育定义的发展其意义 5

2.1.1家庭教育的定义发展 5

2.1.2家庭教育定义发展的意义 5

2.2家庭教育投入的现状与发展趋势 6

2.3中小学生家庭教育的难题 6

2.3.1双职工家庭的子女教养问题 6

2.3.2低学历家庭的子女教养问题 6

2.4不同收入家庭的家庭教育模式分析 7

2.5本章小结 7

第三章 市场现有智能教育机器人调研 9

3.1引言 9

3.2智能教育机器人概述 9

3.3国内十大智能机器人品牌介绍 9

3.3.1国内十大智能机器人品牌产品的核心功能简介 9

3.3.2爱乐优机器人 10

3.3.3布丁豆豆儿童伴侣机器人 10

3.3.4小结 11

3.4市场现有机器人的外观设计分析 11

3.4.1造型特点分析 11

3.4.2细节设计分析 11

3.5本章小结 12

第四章 外观设计与硬件功能设计 13

4.1需求分析与设计定位 13

4.2外观设计 13

4.2.1外观设计原则探索 13

4.2.2第一版草图方案——人形机器人 14

4.2.3第二版草图方案——章鱼机器人 14

4.2.4第三版草图方案——蛋仔机器人 16

4.2.5蛋仔机器人的外观设计深化 17

4.3硬件功能设计 17

4.3.1健康护眼设计 17

4.3.2分离式设计 18

4.3.3多种充电方式设计 18

4.3.4隐藏式设计 18

4.4本章小结 20

第五章 软件功能设计 21

5.1软件功能设计原则探索 21

5.2基于情感沟通原则的软件功能设计 22

5.2.1蛋仔与孩子的沟通 22

5.2.2蛋仔与家长的沟通 23

5.2.3孩子与家长的沟通 23

5.3基于习惯养成原则的软件功能设计 24

5.3.1习惯养成的重要性 24

5.3.2软件功能设计 24

5.4 用户界面设计展示 24

5.5本章小结 26

第六章 设计感悟与展望 27

参考文献 28

致 谢 29

第一章 绪论

1.1研究背景

1.1.1社会背景

教育是永恒的话题，随着我国九年义务教育制度的普及，高学历人群逐渐增加，当代中小学生的家长与上一代家长在教育观念方面已经有了明显的差异。过去养孩子只要保证每个孩子不饿死，健康长大就可以了；而现在随着教育观念的更新，家长越来越重视教育质量，越来越重视对教育的投入，这自然是社会进步的表现。观念的升级暴露出过去父母们从未在意的教育问题，这些问题的根源在哪，现在的智能产品解决了哪些问题？还有哪些问题需要解决？

1.1.2市场背景

教育类产品一直以来都是一个活跃的市场。过去主要是点读机、学习平板、学习机等有丰富学习资源的学习工具，现在随着智能化产品进入我们的生活，智能教育机器人产品逐渐丰富，目前已有的产品有早期启蒙类，学习陪伴类、智能玩具类等。

下面我将以爱乐优——小优机器人为例，一窥中国现有的智能教育机器人产品的特色及应用技术。