|古代各类机器人 从古至今，机器人始终承载着人类的巨大梦想。
随着各种传感器、语音交互、机器识别、SLAM等技术的蓬勃发展，机器人开始走出科幻作品，走进人们的生活。
8月16日，世界机器人大会发布的《中国机器人产业发展报告()》显示，到2020年，全球机器人市场规模将达到2亿美元，年均增长率约为15.1%。
机器人市场持续升温，机器人时代即将到来。
|世界机器人大会|各种机器人。
7月5日，在百度开发者大会首次举办的百度AI设计论坛上，百度人工智能交互设计院在业内率先发布了针对机器人的自然情感人机交互模型。
继NIRO之后，我们目前正在以“机器人”为研究对象，进行一系列人机交互体验的研究。
此次我们将以“公共场所中人与服务机器人的自然交互”为主题与业界分享我们的研究和思考。
引言 01 人机交互的目标：自然、贴近人类认知习惯 02 人机交互的研究方法：自然观察、参与式设计和实验方法 03 人机交互的设计建议：渐进式交互 01 公开前言地方，当人们与机器（例如ATM机）交互时，他们更有可能将机器视为工具。
他们有互动需求，但没有沟通期望。
当面对机器人，尤其是仿人机器人时，人们更倾向于将其视为类人，对交流抱有期待，更渴望自然的互动。
目前，人机交互的研究主要集中在“对话阶段”，如语音识别、语义理解、需求满足等，而对“对话前阶段”的报道很少。
对话前阶段也至关重要。
它关系到人对机器人的“第一印象”，也是对话能否顺利展开的前提和基础。
那么，当人们从远到近走向机器人时，机器人： ??它需要与人互动吗？被动等待还是主动出击，或者做点什么来吸引用户的注意力？ ??如何与人交往？微笑还是眨眼，挥手还是挥手？打个招呼，还是利用各种传感器和人工智能功能来寻找合适的时机进行互动？这些问题都是我们这次要重点关注的。
02 人机交互的目标：自然、接近人类认知习惯。
比尔·盖茨曾说过“人类与自然交流而自然形成的认知习惯和形式一定是人机交互的发展方向”。
我们最终将使用自然的方式与机器人进行交流。
研究之初，我们整理了心理学、社会学方面的相关研究成果，以及服务行业的实践成果。
以此为基础，我们追溯了公共场所中人与服务人员互动的本源，提炼出人际互动的基本规则。
在了解规则之前，你不妨回忆一下你在公共场所与各种服务人员打交道的经历。
哪些让你感觉良好，哪些让你感觉不舒服甚至生气？我们的调查发现，每个人都感觉不好的服务体验主要有两种类型。
类别： ??类型1：过度热情，过度服务，总是盯着/跟随每一步/时不时的各种介绍/...??类型2：冷漠，冷漠，几乎不看我/冷冷地看了我一眼/右眼我倾向于忽略我的问题/……而大家普遍感觉良好的服务体验也表现出共同的特点：主动、热情、分寸。
当你看到我时，你会点头微笑/主动打招呼/必要时主动上前/非必要不会打扰/……如何让人感到主动和热情，同时又在心理上创造适当的分寸感？作为公共场所的服务人员至少需要遵循以下两条规则： ■保持适当的空间距离很重要。
心理学家发现，每个人都有保护个人空间的本能，这种本能在公共场所尤其强烈。
一旦私人空间受到侵犯，人们就会感到不舒服，甚至愤怒。
爱德华·霍尔在其经典著作《无声的语言》（1999）中将日常生活中人与人之间的空间距离分为四类：亲密距离、个人距离、社会距离和公共距离。
每个距离又分为“近端”和“远端”。
亲密距离是人与人之间的最小距离。
它通常仅限于家庭等个人场合，并且只能在情感联系密切的人之间使用。
尤其是近端，通常只允许情侣或儿童进入。
个人距离是朋友之间交流的适当距离。
通常陌生人进入近端会构成入侵；而在远端，熟人和陌生人都可以进入。
然而，熟人更有可能靠近远点（75cm），而陌生人更有可能靠近远点（1.2m）。
社交距离，也称为礼貌距离，反映了社会或正式关系。
平时的社交活动一般都保持在社交距离的近端；远端适合更正式的场景，例如采访和谈判。
公共距离是公开演讲中演讲者与听众之间的距离，不适合人际交往。
距离 7.5m，几乎可以容纳任何人。
人们完全可以对这个空间中的其他人视而不见。
■礼仪很重要，表情和动作是精髓。
孔子说：“不学礼，就站立不稳。
”在所有行业中，服务业尤其重视礼仪。
服务人员遵循的礼仪分为仪表、表情、语言、常用礼仪四个模块。
在这些服务礼仪中，面部表情起着至关重要的作用。
微笑是社交互动中最流行、最有吸引力、最有价值的表达方式。
真诚、温暖、自然的微笑可以有效拉近人与人之间的距离。
眼睛是最生动、最富有表现力的表情。
不同的目光接触时间、不同的停留位置、眼神的变化都会带来不同的感受。
常用礼仪明确了不同场景（如见面、问候、介绍等）表示尊重的习惯形式和具体要求，实用性很强。
服务行业有很多根据距离和礼仪来定义互动方式的成功案例，例如： ??沃尔玛的“三米微笑原则”：每当遇到3米以内的顾客时，微笑并看着他或她的脸。
用眼神问候他，并询问你能为他做些什么。
??万豪国际酒店“15/5规则”：当您距离客人15步远时，主动微笑并关注客人；当距离客人5步远时，尽量停下来，站在一旁，点头并主动打招呼。
那么，人际交往中的距离和礼仪规则是否适合人机交互呢？如何提取这些规则并转化为适合机器人表达的方式？这是一个需要深入思考的问题，对此我们也做了研究和验证。
03 人机交互的研究方法：自然观察、参与式设计和实验方法为了探究用户在公共场所走向机器人的过程中对机器人的真实期望，我们采用自然观察、参与式设计、深入访谈法和实验法进行研究。
本研究采用小度机器人作为研究载体。
小度机器人依托百度人工智能，融合自然语言处理、对话系统、语音视觉等技术，能够与用户进行信息、服务、情感等多方面的顺畅沟通。
而且，作为百度的“正式员工”，小度机器人在百度公司的大厅里扮演着迎宾的重要角色。
|百度科技园K2大厅的小度机器人。
首先，我们观察了在真实的公共场所（百度科技园K2）无人为干扰的情况下，不同用户走向小度机器人时与小度互动的行为和方式。
，并对这些行为进行提取、编码和分析。
随后，我们邀请了几位用户进行深度访谈和参与式设计。
在引导用户走向小度机器人的过程中，要求他们自我报告对小度的需求和期望，共同探索更理想的小度表达方式。
最后，我们综合了用户的需求和期望以及人际交往中的各种规则，转化为一个小小的“行为语言”，并进行了实验验证。
我们设置了各种实验场景，用户在走向小度机器人的过程中会体验到不同的人机交互方式。
实验过程中，我们跟踪用户的面部表情、肢体动作、言语行为等。
实验结束后，要求用户对各种交互方式进行评价，包括情感体验、认知评价、主观满意度等。
本研究的结果为终于得到了。
|实验场景04 人机交互的设计建议：渐进式交互 我们发现，在与小度机器人交互时，用户期望小度能够主动释放交互信号，而这种交互信号的释放是一个渐进且持续的过程。
增强的过程就是我们所说的“渐进交互”。
需要注意的是，这个“渐进”不仅仅是物理距离由远到近的变化，而是用户“心理场”的渐进变化。
用户“心理场”的变化主要分为以下三个阶段，按照它们在“心理世界”中出现的顺序分别命名为远场、中场和近场。
远场阶段：机器人需要吸引用户的注意力，让用户清楚地意识到“他看到了我”。
这是至关重要的一步。
如果无法吸引用户的注意力，后续的人机交流就会变得突兀甚至无法进行。
中间阶段：机器人需要进一步“发起交互需求”，让用户清楚地意识到“它只看到我”，它有进一步与我交互的需求。
这也会促使用户下意识地进一步向机器人靠拢。
近场阶段：如果机器人“开始对话”，用户会深深感受到机器人的主动性和友善性，“他是来逗我的”，人与机器人的对话就自然开始了。
■心理场在物理世界中的表示：渐近距离。
同时，我们发现用户心理场在物理世界中的表征也体现了渐进距离。
其中，远场对应的距离约为2.7-4.2米。
在这个距离内，用户希望小度机器人能够传输引人注目的信号。
中场相应的距离约为1.2-2.7米。
在这个距离内，小度机器人最好让用户意识到小度想要与他/她进一步互动。
近场对应的距离约为1.2米。
此时，用户已经达到了与小度开始对话的合适距离。
人与机器人交互的距离要求与人际距离略有不同。
远场距离（2.7m-4.2m）超过社交距离的远端（3.6m）并落在公共距离的近端。
究其原因，推测与小度机器人本身的特性有关。
比如小度，宽1.1m，比一般人宽很多。
■心理场在物理世界的表征：预期的互动形式体现了对礼仪的需求。
在不同的心理领域，用户期望小度机器人的交互形式也不同。
而这些交往形式都有明显的礼仪要求。
在远场，用户期望小度用“表情”和“肢体动作”来吸引注意力。
例如，微笑、友好的目光接触；挥手、歪头、点头等。
在中场，用户期望小度以各种组合方式发出交互信号，让用户清楚地意识到小度的交互对象是自己。
例如，用语言打招呼（如早安、你好）；微笑和挥手等表情和动作预计将继续保留。
在近场中，语言的作用更加突出。
这时，用户期望小杜先“开始对话”，比如自我介绍、询问是否需要帮助等。
此时，用户期望小杜能有更热情的微笑和肢体动作（比如握手、拥抱、 ETC。
）。
针对不同的交互方案，我们进行了实验验证，包括但不限于以下问题： ??在不同的距离下使用哪种表情更好，以及设计表情时需要遵循的通用原则； ??语言最好出现在哪个心理领域？ 、语音通道对用户体验的影响； ??各种传感器和AI能力（如人脸识别）的应用能否带来用户体验的增益；关于上述问题的研究成果和交互建议，百度人工智能交互设计院将在今后的文章或适当的场合进行更多的分享和披露。
05 总结 人机交互研究内涵深刻，外延不断拓展。
本次研究主要针对公共场所。
小度机器人本身的外观和产品也会对用户产生一定的影响。
未来我们会进行更延伸的研究，比如探索家庭场景下的人机交互、不同形态的机器人对用户体验的影响等。
在去年的世界机器人大会论坛上，意大利比萨圣安娜大学表示，“下一个时代不再是互联网，而是机器人。
”未来，机器人领域将拥有巨大的潜力和发展空间。
我们也将持续探索人机交互领域，精心雕琢人机交互的每一个细节。