机器人技术已成为二十一世纪世界科学技术发展的一个热点。机械、电子、计算机、自动控制、传感器、网络和通讯等相关科学技术的快速进步为机器人的发展提供了非常强大的理论和技术支撑。目前,机器人已经冲破工业应用领域,其应用范围日益扩展,并且智能化程度越来越高,工业机器人、服务机器人和特种机器人正加快脚步走进人类社会的方方面面。机器人技术已经驶进发展的快车道,对人类社会的进步和生产生活方式的转变产生深远影响。但目前服务机器人市场接受度却不太高,一方面是因为目前市面上服务机器人大多从国外进口,价格昂贵,维护困难。另一方面,目前安防巡逻机器人的功能没有完全考虑其应用场景的特殊性,导致功能普适性较差,大都给人感觉可有可无,人机交互方式的不自然不友好,而且外观上对用户也缺乏吸引力。针对目前服务机器人用户体验上存在的问题,本论文对安防巡逻机器人交互方式进行了深入研究。首先对安防巡逻机器人目前研究成果进行整理,同时对适用于HRI人机交互相关理论进行深入讨论,主要包括HRI设计原则,交互设计过程以及主流的设计评估方法和技术等。同时,在此基础上提出安防巡逻机器人的交互设计框架,从对目标用户需求分析到任务情境设计,再到任务流程分析,然后完成对具体功能的交互设计,最后通过“绿野仙踪”研究方法完成对安防巡逻机器人的交互设计评估。论文通过完整的交互设计流程对前面提出的安防巡逻机器人设计框架和设计评估方法进行实践。经过评估验证表明,本课题提出的安防巡逻机器人交互设计框架是行之有效的,对于提升安防巡逻机器人整体用户体验显著效果,而且“绿野仙踪”方法在HRI领域也有一定的应用价值,对于安防巡逻机器人甚至服务机器人的交互设计研究具有一定的参考价值和指导意义。