儿童机器人能成为孩子们的伙伴吗？
2020-09-26 16:01:07
2019年是儿童机器人市场趋于冷静的一年，随着投资商更加谨慎和政策收紧，从业者们纷纷转舵，开始追求品质和实用价值，期望打开新的突破口。
从当前市场来看，面向儿童的智能硬件依旧深受青睐，消费者认知教育也已初见成效。2018年儿童手表市场出货量2167万台，同比增长16.6%，儿童机器人市场销售额达到25.2亿元，同比增长55.5%。我们之前已对儿童手表进行了分析，而本文将为大家深入解读儿童机器人与学龄前儿童的互动方式与特点。
儿童机器人的主要使用者是2-7岁学龄前的儿童，这个年龄段的孩子开始主动探索周围环境，发展个性和社交圈，正处于知觉、语言、思维、情感等发展的关键时期。研究表明更多陪伴、更多互动、更多优质素材将有利于儿童的发展。由此可见，未来儿童机器人将成为满足孩子成长和教育需求的不二选择。
猎豹用户研究中心为了更深入观察学龄前儿童的生活模式，以及与智能机器人之间互动交流，进行了20个家庭的入室测试和访谈。受访家庭通过猎豹调研平台联系选取，因条件限制，本次调研全部选择北京地区家庭。
2-7岁儿童成长特点
按照林崇德《发展心理学》的划分，0-3岁属于婴儿期，3-6、7岁属于幼儿期。儿童机器人主要面向2-7岁，从婴儿后期到幼儿期。这个阶段的儿童最主要是“在玩中学”，平稳度过各种发展关键期，如婴儿期依恋的积极情感联结阶段；3-5岁是幼儿口语表达能力发展的快速期。在家长眼中，一个宝宝的成长轨迹大致如下图：
现在的80、90、95后父母，对育儿知识都是半个专家，会根据孩子的成长阶段有不同的计划。
2-3岁，亲子互动是必不可少的，有利于培养儿童的安全依恋。主要形式有早教班、共读绘本、亲子游戏；
3-4、5岁，主要是探索儿童的兴趣，找到孩子喜欢、擅长的事物，培养性格、才艺等；
4岁以上的儿童，学习的比例增加，素质教育为主，英语、思维锻炼、基础常识类的的课程受家长欢迎。而且这个阶段的孩子接触iPad、手机、智能产品的时间变长。
我们发现现在的儿童一点也不轻松：
一般3岁，甚至2岁半的儿童就会上幼儿园，并开始有一些兴趣培训班；
儿童平时8-18点会在幼儿园和各类兴趣班度过；
18-21点是主要的亲子互动、玩乐，在这段时间接触智能产品的机会较多；
周末8点-16点，家长会陪伴孩子去早教班、兴趣班等，上完课，带孩子去附近公园、商场儿童活动区、小区游乐场等，其他时间则在家陪伴孩子。
2-7岁儿童喜欢的内容：卡通可爱-->角色更具体形象（车、熊、恐龙）-->故事情节更多（冰雪奇缘、奥特曼等）
儿童喜欢的玩具：看过的动画片、电视广告、绘本中形象是孩子挑选玩具的依据。男孩和女孩选择玩具时，被吸引的玩具特征第一二顺序有差异。男孩子对会动的玩具最没有抵抗力，而女孩子考虑的第一要素为卡通人物造型。
对儿童机器人产品启发：
01 为儿童提供个性化内容
根据儿童的成长特点和心理发育规律（年龄差异），提供所需内容；
为不同年龄孩子提供合适的读物，如中文/英文的分级阅读；
利用AI技术，识别并学习孩子阅读时的语音语调、情绪表现等，自主判断儿童感兴趣的内容并为之推荐更多内容。
02 促进与父母互动
2-3岁的儿童仍在形成安全依恋，把母亲的声音作为AI语音的音色，会给儿童更多安全感，这要求儿童机器人的语音合成能力较强且可以进行个性化设置；
睡前是儿童接触机器人最常见的场景，而这个场景下父母一般在家，儿童机器人可作为指导员，为父母和孩子提供更多的亲子游戏的玩法或亲子共读内容。
03 挖掘儿童喜好
根据动画片或绘本的ip形象合作开发儿童机器人id设计，更能让儿童喜欢和接受；
无ip授权的儿童机器人还可以设置多种颜色吸引儿童。
2-7岁儿童与智能机器人互动
目前的儿童机器人外观基本都是“圆滚滚、闪亮的眼睛、整体可爱的外型”；支持“语音、按键、触屏交互”；功能上各家虽有差异，基本涵盖互动、学习、娱乐等。
我们观察到，儿童与机器人接触过程中有以下特点：
根据儿童与机器交互的特点，我们发现在外观设计上，产品会面临三个鱼和熊掌不可兼得的问题。
01 像人or不像人
动画ip、以动物为原型设计的机器人初见时会受到儿童欢迎，但儿童在互动时不会把它们当作机器人。而以人形为外形的机器人可能会出现恐怖谷效应（当机器人与人类相似程度超过一定程度的时候，人类对他们的反应便会突然变得极其反感），不能吸引儿童。
02 带屏or不带屏
带屏可承载更多功能，但家长普遍会控制儿童接触带屏设备。美国儿科学会建议，屏幕时间应限制在每天一个小时，并且要 “高质量” 的内容。同时，建议父母和看护人与孩子一起观看，帮助他们理解内容。合理分配这1小时，增加定时锁功能，结合优质的视频内容，带屏的机器人也许更能吸引孩子使用。
03 移动or不移动
移动的机器人会更受儿童欢迎，和儿童产生更多交互，但成本更高，且家长担心存在安全风险。
除了上述的三点之外，我们还发现市场上儿童机器人的材质大多数ABS树脂、塑胶、橡胶等，外壳摸上去是硬邦邦的。材质柔软的机器人会不会让儿童更容易亲近，更愿意与之互动，带来儿童更多的安全感？我们或许可以从一个关于幼猴的心理学研究中得到些启发。
哈里·哈洛（Harry Harlow）的研究表明，相比于有奶的”铁猴子“，幼猴更喜欢粘着“布猴子”，因为”布猴子“能够给幼猴带来心理上的安全感。那什么样的材质能给儿童更好的感受，这是一个值得关注的话题。
家长对儿童机器人的态度
家长对儿童机器人的满意度一般（平均分6分，满分为10），普遍吐槽为：
外观：不像机器人、不方便移动、外形圆滑、怕摔；
功能：操作复杂、功能少、语音识别不准确、需要按键才能对话；
内容：缺乏年龄针对性、内容少；
其他：联网困难、提醒时间点错误，有些软件bug。
功能需求：
所有家长均希望机器人应该具备早教学习相关的游戏或内容，能随时与孩子互动；
其次家长希望机器人可以提供知识：育儿知识查询、大品牌早教内容、儿歌音乐等；
其他功能：儿童锁功能，比如每天只能看20分钟的动画片。
内容需求：百科、儿歌、英语、故事、算数、拼音汉字、国学经典。
未来儿童机器人畅想
儿童机器人=高级一点的玩具，这是目前儿童机器人的现状。但是未来，儿童机器人应该是一个伙伴，对于一个伙伴而言，他/她需要具备什么？
体验层：
01 交互无障碍
儿童和机器人交互主要是语音交互，而语音交互技术目前在应用上还存在一些问题，主要是免唤醒场景少、对话不自然，交互的节奏还需要人适应机器等。
02 情感交互
机器人可通过儿童的语音、语调、表情、肢体语言等获得儿童的情绪信息，并进行情感反馈。情感交互实现过程需要深度摄像机、机械臂等硬件配置，以及语音技术的优化等，场景实现上仍有困难。
同时对于儿童情绪判断的语料学习数据较少，从成年人的语言-情绪反应结果直接迁移到儿童的语言-情绪反应结果显然是不合适的。
03 多模态交互
语音、人脸交互目前较成熟，而手势交互、体感交互等技术和实现上仍有问题。
技术层：
01 多模数据
儿童机器人是一套软硬件结合的系统，与儿童交互的功能背后是各类AI技术的综合输出。儿童机器人因其体积可以装载更多硬件设备，获取更多环境视觉和声音信息，分析具体交互场景，返回更准确结果。
02 协调运动
儿童需要的是一个伙伴，利用压力传感器、机械关节机构等，开发更丰富的肢体运动能力，可以带来更多交互方式，培养儿童更多社交能力。
其实儿童机器人还可以做更多的事情！
第二次全国残疾人抽样调查显示，我国0-6岁的听力残疾儿童约有13.7万，每年新生聋儿约2.3万。上海地区抽样调查显示学龄早期语言障碍发生率约为7%。根据儿童语言发展特点，机器人与儿童对话，能够及时准确的筛选出语言发展能力延迟的儿童进行干预，也可针对语言障碍儿童做针对性的语言训练。这背后同时需要AI技术建立完善的儿童语言发展的知识图谱，以及针对不同年龄段儿童语言数据的个性化训练。
最新的研究报告显示中国有超过1000万的自闭症人群，其中200多万是自闭症儿童。在自闭症的治疗中，儿童（治疗）机器人可以给自闭症儿童一种安全感，使治疗得以更顺利的开展。麻省理工学院媒体实验室(MIT Media Lab)也研发了一种“来自星星“的机器学习方法，利用儿童机器人陪伴自闭症儿童的同时，获取自闭症儿童的身体状态，通过专用的神经网络分析自闭症儿童的情绪并反馈给治疗师或家长，辅助康复。
儿童机器人因其智能化和儿童亲和力成为解决儿童生理心理问题的一种尝试，也是科技向善的一个实际应用。
来源：中外玩具网
从当前市场来看，面向儿童的智能硬件依旧深受青睐，消费者认知教育也已初见成效。2018年儿童手表市场出货量2167万台，同比增长16.6%，儿童机器人市场销售额达到25.2亿元，同比增长55.5%。我们之前已对儿童手表进行了分析，而本文将为大家深入解读儿童机器人与学龄前儿童的互动方式与特点。
儿童机器人的主要使用者是2-7岁学龄前的儿童，这个年龄段的孩子开始主动探索周围环境，发展个性和社交圈，正处于知觉、语言、思维、情感等发展的关键时期。研究表明更多陪伴、更多互动、更多优质素材将有利于儿童的发展。由此可见，未来儿童机器人将成为满足孩子成长和教育需求的不二选择。
猎豹用户研究中心为了更深入观察学龄前儿童的生活模式，以及与智能机器人之间互动交流，进行了20个家庭的入室测试和访谈。受访家庭通过猎豹调研平台联系选取，因条件限制，本次调研全部选择北京地区家庭。
2-7岁儿童成长特点
按照林崇德《发展心理学》的划分，0-3岁属于婴儿期，3-6、7岁属于幼儿期。儿童机器人主要面向2-7岁，从婴儿后期到幼儿期。这个阶段的儿童最主要是“在玩中学”，平稳度过各种发展关键期，如婴儿期依恋的积极情感联结阶段；3-5岁是幼儿口语表达能力发展的快速期。在家长眼中，一个宝宝的成长轨迹大致如下图：
现在的80、90、95后父母，对育儿知识都是半个专家，会根据孩子的成长阶段有不同的计划。
2-3岁，亲子互动是必不可少的，有利于培养儿童的安全依恋。主要形式有早教班、共读绘本、亲子游戏；
3-4、5岁，主要是探索儿童的兴趣，找到孩子喜欢、擅长的事物，培养性格、才艺等；
4岁以上的儿童，学习的比例增加，素质教育为主，英语、思维锻炼、基础常识类的的课程受家长欢迎。而且这个阶段的孩子接触iPad、手机、智能产品的时间变长。
我们发现现在的儿童一点也不轻松：
一般3岁，甚至2岁半的儿童就会上幼儿园，并开始有一些兴趣培训班；
儿童平时8-18点会在幼儿园和各类兴趣班度过；
18-21点是主要的亲子互动、玩乐，在这段时间接触智能产品的机会较多；
周末8点-16点，家长会陪伴孩子去早教班、兴趣班等，上完课，带孩子去附近公园、商场儿童活动区、小区游乐场等，其他时间则在家陪伴孩子。
2-7岁儿童喜欢的内容：卡通可爱-->角色更具体形象（车、熊、恐龙）-->故事情节更多（冰雪奇缘、奥特曼等）
儿童喜欢的玩具：看过的动画片、电视广告、绘本中形象是孩子挑选玩具的依据。男孩和女孩选择玩具时，被吸引的玩具特征第一二顺序有差异。男孩子对会动的玩具最没有抵抗力，而女孩子考虑的第一要素为卡通人物造型。
对儿童机器人产品启发：
01 为儿童提供个性化内容
根据儿童的成长特点和心理发育规律（年龄差异），提供所需内容；
为不同年龄孩子提供合适的读物，如中文/英文的分级阅读；
利用AI技术，识别并学习孩子阅读时的语音语调、情绪表现等，自主判断儿童感兴趣的内容并为之推荐更多内容。
02 促进与父母互动
2-3岁的儿童仍在形成安全依恋，把母亲的声音作为AI语音的音色，会给儿童更多安全感，这要求儿童机器人的语音合成能力较强且可以进行个性化设置；
睡前是儿童接触机器人最常见的场景，而这个场景下父母一般在家，儿童机器人可作为指导员，为父母和孩子提供更多的亲子游戏的玩法或亲子共读内容。
03 挖掘儿童喜好
根据动画片或绘本的ip形象合作开发儿童机器人id设计，更能让儿童喜欢和接受；
无ip授权的儿童机器人还可以设置多种颜色吸引儿童。
2-7岁儿童与智能机器人互动
目前的儿童机器人外观基本都是“圆滚滚、闪亮的眼睛、整体可爱的外型”；支持“语音、按键、触屏交互”；功能上各家虽有差异，基本涵盖互动、学习、娱乐等。
我们观察到，儿童与机器人接触过程中有以下特点：
根据儿童与机器交互的特点，我们发现在外观设计上，产品会面临三个鱼和熊掌不可兼得的问题。
01 像人or不像人
动画ip、以动物为原型设计的机器人初见时会受到儿童欢迎，但儿童在互动时不会把它们当作机器人。而以人形为外形的机器人可能会出现恐怖谷效应（当机器人与人类相似程度超过一定程度的时候，人类对他们的反应便会突然变得极其反感），不能吸引儿童。
02 带屏or不带屏
带屏可承载更多功能，但家长普遍会控制儿童接触带屏设备。美国儿科学会建议，屏幕时间应限制在每天一个小时，并且要 “高质量” 的内容。同时，建议父母和看护人与孩子一起观看，帮助他们理解内容。合理分配这1小时，增加定时锁功能，结合优质的视频内容，带屏的机器人也许更能吸引孩子使用。
03 移动or不移动
移动的机器人会更受儿童欢迎，和儿童产生更多交互，但成本更高，且家长担心存在安全风险。
除了上述的三点之外，我们还发现市场上儿童机器人的材质大多数ABS树脂、塑胶、橡胶等，外壳摸上去是硬邦邦的。材质柔软的机器人会不会让儿童更容易亲近，更愿意与之互动，带来儿童更多的安全感？我们或许可以从一个关于幼猴的心理学研究中得到些启发。
哈里·哈洛（Harry Harlow）的研究表明，相比于有奶的”铁猴子“，幼猴更喜欢粘着“布猴子”，因为”布猴子“能够给幼猴带来心理上的安全感。那什么样的材质能给儿童更好的感受，这是一个值得关注的话题。
家长对儿童机器人的态度
家长对儿童机器人的满意度一般（平均分6分，满分为10），普遍吐槽为：
外观：不像机器人、不方便移动、外形圆滑、怕摔；
功能：操作复杂、功能少、语音识别不准确、需要按键才能对话；
内容：缺乏年龄针对性、内容少；
其他：联网困难、提醒时间点错误，有些软件bug。
功能需求：
所有家长均希望机器人应该具备早教学习相关的游戏或内容，能随时与孩子互动；
其次家长希望机器人可以提供知识：育儿知识查询、大品牌早教内容、儿歌音乐等；
其他功能：儿童锁功能，比如每天只能看20分钟的动画片。
内容需求：百科、儿歌、英语、故事、算数、拼音汉字、国学经典。
未来儿童机器人畅想
儿童机器人=高级一点的玩具，这是目前儿童机器人的现状。但是未来，儿童机器人应该是一个伙伴，对于一个伙伴而言，他/她需要具备什么？
体验层：
01 交互无障碍
儿童和机器人交互主要是语音交互，而语音交互技术目前在应用上还存在一些问题，主要是免唤醒场景少、对话不自然，交互的节奏还需要人适应机器等。
02 情感交互
机器人可通过儿童的语音、语调、表情、肢体语言等获得儿童的情绪信息，并进行情感反馈。情感交互实现过程需要深度摄像机、机械臂等硬件配置，以及语音技术的优化等，场景实现上仍有困难。
同时对于儿童情绪判断的语料学习数据较少，从成年人的语言-情绪反应结果直接迁移到儿童的语言-情绪反应结果显然是不合适的。
03 多模态交互
语音、人脸交互目前较成熟，而手势交互、体感交互等技术和实现上仍有问题。
技术层：
01 多模数据
儿童机器人是一套软硬件结合的系统，与儿童交互的功能背后是各类AI技术的综合输出。儿童机器人因其体积可以装载更多硬件设备，获取更多环境视觉和声音信息，分析具体交互场景，返回更准确结果。
02 协调运动
儿童需要的是一个伙伴，利用压力传感器、机械关节机构等，开发更丰富的肢体运动能力，可以带来更多交互方式，培养儿童更多社交能力。
其实儿童机器人还可以做更多的事情！
第二次全国残疾人抽样调查显示，我国0-6岁的听力残疾儿童约有13.7万，每年新生聋儿约2.3万。上海地区抽样调查显示学龄早期语言障碍发生率约为7%。根据儿童语言发展特点，机器人与儿童对话，能够及时准确的筛选出语言发展能力延迟的儿童进行干预，也可针对语言障碍儿童做针对性的语言训练。这背后同时需要AI技术建立完善的儿童语言发展的知识图谱，以及针对不同年龄段儿童语言数据的个性化训练。
最新的研究报告显示中国有超过1000万的自闭症人群，其中200多万是自闭症儿童。在自闭症的治疗中，儿童（治疗）机器人可以给自闭症儿童一种安全感，使治疗得以更顺利的开展。麻省理工学院媒体实验室(MIT Media Lab)也研发了一种“来自星星“的机器学习方法，利用儿童机器人陪伴自闭症儿童的同时，获取自闭症儿童的身体状态，通过专用的神经网络分析自闭症儿童的情绪并反馈给治疗师或家长，辅助康复。
儿童机器人因其智能化和儿童亲和力成为解决儿童生理心理问题的一种尝试，也是科技向善的一个实际应用。
来源：中外玩具网