摘要: 随着人工智能技术发展和服务机器人制造水平提升，教育机器人具有智能化、个性化、教学适用性等特点，越来越多的教育机器人以学习伙伴的角色开始走向课堂、家庭，承担知识教学、学习陪伴、康复教育等任务。智能陪伴机器人不仅能够陪伴正常发展儿童学... 展开 随着人工智能技术发展和服务机器人制造水平提升，教育机器人具有智能化、个性化、教学适用性等特点，越来越多的教育机器人以学习伙伴的角色开始走向课堂、家庭，承担知识教学、学习陪伴、康复教育等任务。智能陪伴机器人不仅能够陪伴正常发展儿童学习成长，还能辅助特殊儿童的康复教育。国内相关文献研究发现，智能学伴机器人与学习者的情感交互机理如何，人机情感交互会给学习者的情感带来怎样的影响，人机情感交互对学习者学习效果的影响如何，这些问题成为教育机器人前沿性的研究课题。 鉴于此，本研究开展五个方面的研究内容：（1）采用文献研究法，系统梳理智能学伴机器人情感互动的相关研究，包括智能学伴机器人、学习体验、情感理论以及学伴机器人在孤独症儿童康复教育中应用。（2）构建智能学伴机器人情感交互模型，分析智能学伴机器人与学习者情感交互机制，提出智能学伴机器人情感交互原则。（3）开展智能学伴机器人与孤独症儿童情绪交互的实验研究，验证情感互动中被试的情绪效价诱发与变化。（4）开展智能学伴机器人干预孤独症儿童模仿技能实验研究，选取“打招呼”社交场景，采用跨被试多基线实验设计，验证人机情感交互对被试模仿技能学习效果的影响。（5）基于学习体验视角，融合人机协同和情感化设计理论，提出智能学伴机器人情感交互设计的优化策略。 本研究取得以下四个方面的研究结论： （1）智能学伴机器人情感交互模型共分为信息源、信息道、信息宿和反馈调节四个模块，包含本能层、行为层和反思层三个层次的情感互动。 （2）智能学伴机器人的情感互动能诱发孤独症儿童产生积极情绪，缓解消极情绪。其中，语音、动作情感交互能诱发快乐、惊讶等积极、高唤醒度情绪，缓解生气、伤心等消极、低唤醒度情绪；动作情感交互能够比语音情感交互产生更多的快乐情绪；多模态情感交互比单模态情感交互对积极情绪具有更强的促进作用。 （3）智能学伴机器人的情感交互能提升孤独症儿童社交技能模仿学习效果。其中，多模态情感交互能够增强学习者模仿技能学习效果；情感交互对学习者模仿技能学习效果的影响与个体差异有关。 （4）智能学伴机器人情感交互提升策略有四种：关注行为层设计、融合多模态交互、利用智能感知技术和重视仿生设计。 本研究从学习体验视角出发，基于情感交互、共情等理论，梳理了智能学伴机器人与学习者情感交互的深层次作用机制，通过两个实证研究丰富了学伴机器人与学习者之间的情感交互研究理论基础，为探索智能学伴机器人与学习者情感交互提供了理论基础和实践参考，具有一定的价值和意义。 收起