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关键词：幼儿 感统 体验 智能玩偶 交互设计
引言
互联网、物联网以及智能技术的发展加速了传统玩具与数字媒体技术融合，新型智能玩具可以通过更多的互动，让幼儿与幼儿、幼儿与玩具、幼儿与家长之间的游戏更加丰富，从而促进幼儿的语言、行动发展和社会情感学习[1] 。当下玩具的智能化发展在促进幼儿智力、认知学习力发展的同时，也引起人们开始关注幼儿整体行为能力的协调发展问题。在幼儿教育中，“感觉统合失调”的现象一直受到教育研究者的重视。玩偶是幼儿获得感统体验的重要载体，带有训练幼儿“感统”的玩偶在玩具智能化发展趋势下对幼儿的感统训练具有不可忽视的作用。
智能玩偶作为幼儿感统体验的媒介，可以让幼儿以自然的方式接受丰富的、不间断的多感官刺激和智能反馈，从而提升幼儿的“感觉统合”。本论文从智能玩偶交互设计研究的角度出发，研究智能玩偶对幼儿感觉统合能力的影响，以提升幼儿“视、听、触”与“本体觉”的统合为目标，探讨搭建与幼儿认知能力和行为特征匹配的智能玩偶交互形式，使智能玩偶的交互设计能够更好地促进幼儿感官认知和行为能力的协调发展。
一、智能玩偶交互设计和幼儿感觉统合
（一）智能玩偶交互设计研究
玩具不仅仅是幼儿的陪伴，还可以引起幼儿的好奇心，激发他们的想象空间，使他们的知觉、运动能力等得到训练，它在幼儿的成长中扮演着重要的作用，能够促进幼儿的身心健康。智能玩偶的设计在网络、智能技术的支撑下，更加关注幼儿与玩偶的人机交互方式、情境感知、具身交互等。“会说话的汤姆猫”通过语音识别、触觉交互、图像交互等交互形式实现人与“会说话的汤姆猫”的“交流”[2] 。面向幼儿的身心成长，多感官交互设计被广泛地应用到了智能玩具开发当中，如具身认知视角下的幼儿智能玩具交互设计，将具身认知理论与幼儿智能玩具的交互设计相结合，提出信息的多通道输入输出、交互行为的自然化和直觉化两种交互设计方法[3] 。根据幼儿的心智特点、认知能力、行为特征，多感官整合的智能玩偶交互设计思路，从幼儿本能需求为基本设计，以激发幼儿联想、通过玩具的智能系统与父母互动，符合幼儿的自然行为与心理特征[4] 。智能玩偶的交互设计是建立在可无限延伸的智能系统上的，和传统玩偶不同，基于玩偶的智能系统，幼儿、家长、玩偶生产与销售方、内容服务方等利益相关者实时联系在一起，极大地拓展了智能玩偶功能的同时，人机交互也延伸为“幼儿-玩偶”、“幼儿-玩偶-家长”，“家长、幼儿-玩偶-企业、服务商等”等更广泛的场域。
（二）幼儿感统体验
从外界获取的信息包括：由人体视觉、听觉、味觉、触觉和嗅觉等直观获得的感觉信息，还包括由人体的本体觉和前庭觉产生的感觉信息。听觉、触觉、嗅觉、味觉、视觉归为外部感觉，前庭觉和本体觉归为内部感觉。内部感觉即为以生物体自身为中心的一种感觉体验[5] 。幼儿通过耳朵、皮肤、鼻子、舌头和眼睛等外部感觉承担接受外界信息的任务，与外界联系、交流，并通过大脑的信息汇总，形成对外部世界的声音、形状、气味、味道、颜色、冷暖等信息感知。幼儿通过“本体觉和前庭觉”内部感觉，综合感知身体的速度、方向、动作、位置、力量以及是否平衡等信息[6] 。大脑对传入的各种信息刺激进行分析，并根据自身的认知经验，做出相关的反应。
在幼儿活动中，感觉失调现象多表现为：幼儿在进行身体活动时易受到外部因素干扰，情绪波动比较大; 幼儿对自身的平衡能力以及控制能力较差，不能有力地保持身体平衡; 在对相对比较困难的动作进行学习时，身体协调性较差，对于连贯性的身体操作练习表现也很差; 沟通能力也会受到影响，不善于与同龄人进行沟通交流，有时会表现出自信心不足，严重时会出现攻击性的行为[7] 。1909年的美国兴起的蒙特梭利教育注重培养幼儿的逻辑思维能力，为幼儿创造一个自主学习的环境，让幼儿通过自身活动获得经验和提高感觉和行为协调[8] 。蒙特梭利教具从独立性、趣味性、科学性出发，以培养幼儿多感官感知、语言与肢体能力的协调为目标[9] ，并逐渐向家庭化普及，得到越来越多人的认可。1969年，美国南加州大学著名心理学家艾尔斯博士提出了著名的“感觉统合”理论[10] （SensoryIntegration Theory），该理论是指生物体在自然环境中通过各感官渠道获得外界不同信息，做出高效反馈和行动的一种机制。从幼儿感觉获取信息刺激到手眼协调反应的能力，以及这一过程中幼儿的情绪和注意力变化等构成了幼儿的“感觉统合”程度[11] ，如图1。通过感觉统合的训练，帮助幼儿培养认知学习、自控能力、逻辑思维能力等可视为“高级感统”。
感覺统合失调会反应出幼儿在触觉、本体感、前庭感等方面的不协调[12] 。因此，面向幼儿感觉统合需求的智能玩偶多感官交互设计是有意将“感统”概念融入智能玩偶功能、交互设计中，经智能玩偶的闭环反馈系统，让幼儿在与智能玩偶的交互中，潜移默化地增强幼儿的“感统”体验，进而预防幼儿“感觉统合”失调，且通过智能系统的扩展功能，丰富玩偶的功能或内容的更新、补充，进而提升幼儿对玩具喜欢的耐久性。
二、感统体验下智能玩偶交互设计
（一）智能玩偶多感官交互与感觉统合的匹配性研究
1.幼儿行为基本特征
幼儿在不同年龄阶段，各感官和行为能力发展变化较大。表1列出了1-3岁幼儿的各感官和行为特征。1-3岁幼儿通过视听触的感觉，能够根据“吩咐”辨别并采取行动，已经能够通过“感觉统合”训练来提升幼儿的行为协调程度，使其健康成长。
2.基于幼儿行为逻辑的感官需求挖掘
智能玩偶作为互联网和智能技术支持下的“新物种”，幼儿与玩偶的交互设计还未形成可参考的标准。行为观察法是目前发掘幼儿对玩具产生交互需求的方法之一。本论文以1-3岁幼儿为研究对象，将从市场上购买的“鼻涕虫”智能玩具、LEGO编程机器人、故事机、乐橙、触感交互小猪等多种玩具放置到他们熟悉的环境内，用摄像机记录这些幼儿玩玩具的过程。通过焦点小组观察所拍摄视频资料，挖掘幼儿操作玩具时的交互行为、喜好需求等（图2）。 将观察到的交互行为及其发生的频次填写至表2中，把出现高频次的行为绘制成幼儿的体验地图（图3），通过高频行为关键词和幼儿体验地图来分析幼儿心理、行为习惯和需求痛点，提炼与幼儿玩玩具行为相关联的多感官交互设计的机会点。
研究发现，“注视（视觉）、按键（触觉）、倾听（听觉）、吸吮（触觉）、抓握（触觉）、拖拉（触觉）”这六个行为关键词出现的频数较高，表2显示。幼儿对智能玩偶的注视，用手按键、触摸和抓握玩具，用嘴巴吸吮、啃咬，放在耳边听等行为特点表明：“视觉交互、触觉交互和听觉交互”是幼儿交互行为中较重要的，所以对于智能玩偶的交互设计应利于幼儿接受和理解。其中，产品需要防止幼儿的啃咬行为，因此味觉和嗅觉方面的交互设计应该偏向于不利幼儿喜好的方向进行。
不同阶段的幼儿在与玩偶游戏的行为具有不同的行为特征，幼儿在通过感官刺激引起兴趣的基础上，喜欢自己动手来操作玩具，通过各种肢体动作与玩偶完成交互后，动作质量及想象力明显提高。智能玩偶交互设计不仅要考虑感官刺激，还需要考虑幼儿肢体动作交互的自由度，在交互过程中提高幼儿肢体的参与度，进而实现多感官和本体觉、前庭觉感统训练的需求。
3. 智能玩偶多感官交互与感觉统合的匹配
为了设计符合幼儿认知能力和行为特征的智能玩偶，通过智能玩偶的功能设定、实体设计、交互设计、声音设计等方法与幼儿的“注视（视觉）、按键（触觉）、倾听（听觉）、吸吮（触觉）、抓握（触觉）、拖拉（触觉）”等行为特征关联、匹配，完成幼儿与玩偶多感官交互的感觉统合匹配，如图4。
注视对应幼儿的视觉，通常通过色彩的对比强调、形态以及光线动态闪烁的形式等来引导幼儿注视。按键、吸吮、抓握以及拖拉对应幼儿的触觉，以简单按压按键方式、拖拉移动、抓握部分的纹理手感、重量的手感和听感设定等与智能玩偶进行触觉交互设计的匹配。通过各种声音音质、分贝等与智能玩偶进行听觉交互设计的匹配。除此之外，表2中，幼儿高频行为关键词显示，“捏、拿、抠、拎”等关键词都与幼儿前庭觉相互匹配。“抚摸、拥抱、亲”等释放友好信号的行为与造型圆润、可爱的玩具形象等实体交互设计相匹配。
（二）智能玩偶交互系统模型构建
从利益相关者理论角度来看[13] ，智能玩偶是将幼儿、家长、企业、服务商等联系在一起的“平台”。幼儿是智能玩偶感统体验的主体，在进行智能玩偶交互设计时，站在幼儿的角度思考将会比单纯的从物理角度设计更加合理[14] 。与幼儿同样作为主要社会利益相关者的还有幼儿看护者也就是家长，通过智能玩偶可以实现幼儿看护者与幼儿的互动，减轻幼儿看护者教育培养的负担，并通过玩偶增加看护者与幼儿进行交流、情感交互，这也是促使幼儿看护者做出消费决定的一个重要因素。通过智能玩偶的APP，为幼儿以及幼儿家长提供产品和教育服务的供应商、服务商等作为次要的社会利益相关者，通过智能系统采集幼儿及看护人的需要数据，并进一步为用户提供不同的、符合用户期望的产品或者服务，如幼儿语言课程、音感课程、蒙氏课程以及软件升级等服务。
幼儿利用不同的感官通道与智能玩偶进行交互，在交互的过程中，幼儿的大脑对不同感官接收到的感觉信息进行整合感知，随后幼儿做出反应与智能玩偶发生交互行为[15] 。幼儿家长通过移动控制端进行信息输入与简单编程。智能玩偶的各类传感器对移动控制端输入信息进行分析执行并对幼儿的行为进行识别处理，通过输出设备把信息传递给幼儿各感官通道，形成了一个完整的交互循环，该交互过程能逐渐促进幼儿身体协调能力和认知能力。因此智能玩偶交互系统模型如图5所示。
三、1-3岁幼儿感统训练智能玩偶故事机交互设计
（一）基于“重量感统”的智能玩偶故事机设定
重量感觉统合是蒙特梭利教育中是极其重要的一项“训练工作”。在蒙特梭利教育中，往往会采用外形相同的瓶子，装有不同重量的内容物。在训练中，使用者通过听觉、触觉等感知对内容物重量进行判断，并对其进行排序。
智能故事机是近几年辅助幼儿学习的一种新产品。面对智能玩具的多个利益相关者需求，本文提出了一种带有重量感知的感觉统合训练故事机，如图6。
该故事机利用幼儿喜欢听故事的心理，以训练幼儿通过“视听触”综合感知玩偶重量为目标，设定幼儿需要感受“拟人化玩偶”的重量，要求幼儿按照“拟人化玩偶”的轻重排序，正确地放入对应的座位上，才能激发故事模式启动，开始讲故事，即训练幼儿的“重量感统”。以照“拟人化玩偶”的重量，让幼儿给它们穿上衣服，训练幼儿手眼协调和触觉感知力。
作为智能故事机，此设计更加注重用户与产品的交互，玩具带有简单编程，幼儿家长通过移动终端对玩具进行游戏模式切换，通过智能移动终端，进行排序变换，增加幼儿对产品喜好的耐久性和亲子互动性等。
（二）適合幼儿认知的视觉交互设计
从视觉体验方面的交互设计来说，幼儿在与玩具进行交互过程中，其视觉方面的行为关键词多为“注视、瞪”等，所以故事机主体采取了色彩饱和度较高的绿色突出粉红色操控按钮，可以有效地刺激幼儿的注意力，而且便于幼儿识别。“拟人化玩偶”色彩也采用了统一的色彩，其穿着的服装设计成较为鲜艳的色彩，通过幼儿对“拟人化玩偶”重量的判断来给这些小玩偶穿上色彩各异的服装，实现“拟人化玩偶”重量与视觉感知的匹配性。玩偶故事机选择了不刺眼的灯光，加强了操控反馈信息的效果，如图7所示。
（三）丰富幼儿触觉感知力的触觉交互设计
幼儿触摸不同的材质其感受是不一样的。设计时根据行为关键词中的“吮吸、抓握”等，选择了环保食品级塑料和食用级硅胶作为故事机的材质。既满足婴幼儿对故事机的可操作性，又能让婴幼儿安全吸吮。故事机的身体部分选用塑料材质，方便婴幼儿按钮操作和拖拉行走。另外智能故事机的背部为硅胶材质的耳朵，非常适合婴幼儿手部抓握，且婴幼儿可以对硅胶材质的耳朵进行吸吮、啃咬，保证了幼儿吸吮和使用的安全。
为了让幼儿得到舒适的触觉交互体验，提取行为关键词中的“按键”等词，本次故事机的人机交互主要采用凸起的按压的交互方式，物理按钮的醒目清晰设计让婴幼儿快速记忆对应的功能信息。为了实现智能玩偶讲故事的基本功能，把讲故事功能的按钮设计在智能玩偶的正面，并且通过不同的颜色来吸引婴幼儿的注意力。故事机开关使用尾巴旋转开关，以提升幼儿对不同按钮开关交互形式的认知能力。
背部的三个“拟人化玩偶”造型的模块，内部装有不同重量的沙子，重量分别为20g、60g和100g，幼儿通过听其晃动发出的声音辅助辨别物体重量，从而达到训练幼儿的重量感统的目的。玩偶设计了四个轮毂和牵引绳，既方便携带，又增加趣味。幼儿拖拉玩偶随意走动，与玩偶一起运动，不仅增强了体力，而且提高幼儿的协调能力，使幼儿前庭觉得到训练。
（四）满足幼儿对亲人依赖的声音模拟交互
智能玩偶故事机的讲故事声音以及音乐模式多选取欢乐、友好、轻松的声音。然而，幼儿对母亲的依赖使他们更加喜欢听到妈妈及家人熟悉的声音。所以智能玩偶故事机可以通过智能声音模拟幼儿喜欢的家人声音，进行故事讲解，更能够满足幼儿与智能玩偶故事机的情感交互需求。
结语
在物联网、智能技术发展的背景下，智能玩具的研发已经成为必然的趋势。具有智能交互和反馈系统的玩具，能否和幼儿的认知、思维、行为逻辑匹配，成为提高智能玩具可用性、易用性的基本。本论文从幼童需要训练感觉统合的需求出发，通过对感统体验理论和智能玩偶交互设计理论梳理和总结，探讨了感统体验下智能玩偶的交互系统模型、多感官交互设计的方法。通过对1-3岁幼儿玩玩具的行为观察，总结出了6个高频行为“注视、按键、倾听、吸吮、抓握、拖拉”并绘制了幼儿体验地图，接着与智能玩偶的触觉、视觉、听觉等多感官交互进行匹配性分析，以一种带有重量感统训练的故事机设计实践为例，探索幼儿感统体验下的智能玩偶交互设计的内容和实施方法的有效性。如何进一步提升幼儿与玩偶之间的自然交互、提升智能玩具对幼儿感觉统合训练效果，围绕智能系统功能无限的延展特点增加家长与幼儿的互动等都仍然需要深入探究。
引言
互联网、物联网以及智能技术的发展加速了传统玩具与数字媒体技术融合，新型智能玩具可以通过更多的互动，让幼儿与幼儿、幼儿与玩具、幼儿与家长之间的游戏更加丰富，从而促进幼儿的语言、行动发展和社会情感学习[1] 。当下玩具的智能化发展在促进幼儿智力、认知学习力发展的同时，也引起人们开始关注幼儿整体行为能力的协调发展问题。在幼儿教育中，“感觉统合失调”的现象一直受到教育研究者的重视。玩偶是幼儿获得感统体验的重要载体，带有训练幼儿“感统”的玩偶在玩具智能化发展趋势下对幼儿的感统训练具有不可忽视的作用。
智能玩偶作为幼儿感统体验的媒介，可以让幼儿以自然的方式接受丰富的、不间断的多感官刺激和智能反馈，从而提升幼儿的“感觉统合”。本论文从智能玩偶交互设计研究的角度出发，研究智能玩偶对幼儿感觉统合能力的影响，以提升幼儿“视、听、触”与“本体觉”的统合为目标，探讨搭建与幼儿认知能力和行为特征匹配的智能玩偶交互形式，使智能玩偶的交互设计能够更好地促进幼儿感官认知和行为能力的协调发展。
一、智能玩偶交互设计和幼儿感觉统合
（一）智能玩偶交互设计研究
玩具不仅仅是幼儿的陪伴，还可以引起幼儿的好奇心，激发他们的想象空间，使他们的知觉、运动能力等得到训练，它在幼儿的成长中扮演着重要的作用，能够促进幼儿的身心健康。智能玩偶的设计在网络、智能技术的支撑下，更加关注幼儿与玩偶的人机交互方式、情境感知、具身交互等。“会说话的汤姆猫”通过语音识别、触觉交互、图像交互等交互形式实现人与“会说话的汤姆猫”的“交流”[2] 。面向幼儿的身心成长，多感官交互设计被广泛地应用到了智能玩具开发当中，如具身认知视角下的幼儿智能玩具交互设计，将具身认知理论与幼儿智能玩具的交互设计相结合，提出信息的多通道输入输出、交互行为的自然化和直觉化两种交互设计方法[3] 。根据幼儿的心智特点、认知能力、行为特征，多感官整合的智能玩偶交互设计思路，从幼儿本能需求为基本设计，以激发幼儿联想、通过玩具的智能系统与父母互动，符合幼儿的自然行为与心理特征[4] 。智能玩偶的交互设计是建立在可无限延伸的智能系统上的，和传统玩偶不同，基于玩偶的智能系统，幼儿、家长、玩偶生产与销售方、内容服务方等利益相关者实时联系在一起，极大地拓展了智能玩偶功能的同时，人机交互也延伸为“幼儿-玩偶”、“幼儿-玩偶-家长”，“家长、幼儿-玩偶-企业、服务商等”等更广泛的场域。
（二）幼儿感统体验
从外界获取的信息包括：由人体视觉、听觉、味觉、触觉和嗅觉等直观获得的感觉信息，还包括由人体的本体觉和前庭觉产生的感觉信息。听觉、触觉、嗅觉、味觉、视觉归为外部感觉，前庭觉和本体觉归为内部感觉。内部感觉即为以生物体自身为中心的一种感觉体验[5] 。幼儿通过耳朵、皮肤、鼻子、舌头和眼睛等外部感觉承担接受外界信息的任务，与外界联系、交流，并通过大脑的信息汇总，形成对外部世界的声音、形状、气味、味道、颜色、冷暖等信息感知。幼儿通过“本体觉和前庭觉”内部感觉，综合感知身体的速度、方向、动作、位置、力量以及是否平衡等信息[6] 。大脑对传入的各种信息刺激进行分析，并根据自身的认知经验，做出相关的反应。
在幼儿活动中，感觉失调现象多表现为：幼儿在进行身体活动时易受到外部因素干扰，情绪波动比较大; 幼儿对自身的平衡能力以及控制能力较差，不能有力地保持身体平衡; 在对相对比较困难的动作进行学习时，身体协调性较差，对于连贯性的身体操作练习表现也很差; 沟通能力也会受到影响，不善于与同龄人进行沟通交流，有时会表现出自信心不足，严重时会出现攻击性的行为[7] 。1909年的美国兴起的蒙特梭利教育注重培养幼儿的逻辑思维能力，为幼儿创造一个自主学习的环境，让幼儿通过自身活动获得经验和提高感觉和行为协调[8] 。蒙特梭利教具从独立性、趣味性、科学性出发，以培养幼儿多感官感知、语言与肢体能力的协调为目标[9] ，并逐渐向家庭化普及，得到越来越多人的认可。1969年，美国南加州大学著名心理学家艾尔斯博士提出了著名的“感觉统合”理论[10] （SensoryIntegration Theory），该理论是指生物体在自然环境中通过各感官渠道获得外界不同信息，做出高效反馈和行动的一种机制。从幼儿感觉获取信息刺激到手眼协调反应的能力，以及这一过程中幼儿的情绪和注意力变化等构成了幼儿的“感觉统合”程度[11] ，如图1。通过感觉统合的训练，帮助幼儿培养认知学习、自控能力、逻辑思维能力等可视为“高级感统”。
感覺统合失调会反应出幼儿在触觉、本体感、前庭感等方面的不协调[12] 。因此，面向幼儿感觉统合需求的智能玩偶多感官交互设计是有意将“感统”概念融入智能玩偶功能、交互设计中，经智能玩偶的闭环反馈系统，让幼儿在与智能玩偶的交互中，潜移默化地增强幼儿的“感统”体验，进而预防幼儿“感觉统合”失调，且通过智能系统的扩展功能，丰富玩偶的功能或内容的更新、补充，进而提升幼儿对玩具喜欢的耐久性。
二、感统体验下智能玩偶交互设计
（一）智能玩偶多感官交互与感觉统合的匹配性研究
1.幼儿行为基本特征
幼儿在不同年龄阶段，各感官和行为能力发展变化较大。表1列出了1-3岁幼儿的各感官和行为特征。1-3岁幼儿通过视听触的感觉，能够根据“吩咐”辨别并采取行动，已经能够通过“感觉统合”训练来提升幼儿的行为协调程度，使其健康成长。
2.基于幼儿行为逻辑的感官需求挖掘
智能玩偶作为互联网和智能技术支持下的“新物种”，幼儿与玩偶的交互设计还未形成可参考的标准。行为观察法是目前发掘幼儿对玩具产生交互需求的方法之一。本论文以1-3岁幼儿为研究对象，将从市场上购买的“鼻涕虫”智能玩具、LEGO编程机器人、故事机、乐橙、触感交互小猪等多种玩具放置到他们熟悉的环境内，用摄像机记录这些幼儿玩玩具的过程。通过焦点小组观察所拍摄视频资料，挖掘幼儿操作玩具时的交互行为、喜好需求等（图2）。 将观察到的交互行为及其发生的频次填写至表2中，把出现高频次的行为绘制成幼儿的体验地图（图3），通过高频行为关键词和幼儿体验地图来分析幼儿心理、行为习惯和需求痛点，提炼与幼儿玩玩具行为相关联的多感官交互设计的机会点。
研究发现，“注视（视觉）、按键（触觉）、倾听（听觉）、吸吮（触觉）、抓握（触觉）、拖拉（触觉）”这六个行为关键词出现的频数较高，表2显示。幼儿对智能玩偶的注视，用手按键、触摸和抓握玩具，用嘴巴吸吮、啃咬，放在耳边听等行为特点表明：“视觉交互、触觉交互和听觉交互”是幼儿交互行为中较重要的，所以对于智能玩偶的交互设计应利于幼儿接受和理解。其中，产品需要防止幼儿的啃咬行为，因此味觉和嗅觉方面的交互设计应该偏向于不利幼儿喜好的方向进行。
不同阶段的幼儿在与玩偶游戏的行为具有不同的行为特征，幼儿在通过感官刺激引起兴趣的基础上，喜欢自己动手来操作玩具，通过各种肢体动作与玩偶完成交互后，动作质量及想象力明显提高。智能玩偶交互设计不仅要考虑感官刺激，还需要考虑幼儿肢体动作交互的自由度，在交互过程中提高幼儿肢体的参与度，进而实现多感官和本体觉、前庭觉感统训练的需求。
3. 智能玩偶多感官交互与感觉统合的匹配
为了设计符合幼儿认知能力和行为特征的智能玩偶，通过智能玩偶的功能设定、实体设计、交互设计、声音设计等方法与幼儿的“注视（视觉）、按键（触觉）、倾听（听觉）、吸吮（触觉）、抓握（触觉）、拖拉（触觉）”等行为特征关联、匹配，完成幼儿与玩偶多感官交互的感觉统合匹配，如图4。
注视对应幼儿的视觉，通常通过色彩的对比强调、形态以及光线动态闪烁的形式等来引导幼儿注视。按键、吸吮、抓握以及拖拉对应幼儿的触觉，以简单按压按键方式、拖拉移动、抓握部分的纹理手感、重量的手感和听感设定等与智能玩偶进行触觉交互设计的匹配。通过各种声音音质、分贝等与智能玩偶进行听觉交互设计的匹配。除此之外，表2中，幼儿高频行为关键词显示，“捏、拿、抠、拎”等关键词都与幼儿前庭觉相互匹配。“抚摸、拥抱、亲”等释放友好信号的行为与造型圆润、可爱的玩具形象等实体交互设计相匹配。
（二）智能玩偶交互系统模型构建
从利益相关者理论角度来看[13] ，智能玩偶是将幼儿、家长、企业、服务商等联系在一起的“平台”。幼儿是智能玩偶感统体验的主体，在进行智能玩偶交互设计时，站在幼儿的角度思考将会比单纯的从物理角度设计更加合理[14] 。与幼儿同样作为主要社会利益相关者的还有幼儿看护者也就是家长，通过智能玩偶可以实现幼儿看护者与幼儿的互动，减轻幼儿看护者教育培养的负担，并通过玩偶增加看护者与幼儿进行交流、情感交互，这也是促使幼儿看护者做出消费决定的一个重要因素。通过智能玩偶的APP，为幼儿以及幼儿家长提供产品和教育服务的供应商、服务商等作为次要的社会利益相关者，通过智能系统采集幼儿及看护人的需要数据，并进一步为用户提供不同的、符合用户期望的产品或者服务，如幼儿语言课程、音感课程、蒙氏课程以及软件升级等服务。
幼儿利用不同的感官通道与智能玩偶进行交互，在交互的过程中，幼儿的大脑对不同感官接收到的感觉信息进行整合感知，随后幼儿做出反应与智能玩偶发生交互行为[15] 。幼儿家长通过移动控制端进行信息输入与简单编程。智能玩偶的各类传感器对移动控制端输入信息进行分析执行并对幼儿的行为进行识别处理，通过输出设备把信息传递给幼儿各感官通道，形成了一个完整的交互循环，该交互过程能逐渐促进幼儿身体协调能力和认知能力。因此智能玩偶交互系统模型如图5所示。
三、1-3岁幼儿感统训练智能玩偶故事机交互设计
（一）基于“重量感统”的智能玩偶故事机设定
重量感觉统合是蒙特梭利教育中是极其重要的一项“训练工作”。在蒙特梭利教育中，往往会采用外形相同的瓶子，装有不同重量的内容物。在训练中，使用者通过听觉、触觉等感知对内容物重量进行判断，并对其进行排序。
智能故事机是近几年辅助幼儿学习的一种新产品。面对智能玩具的多个利益相关者需求，本文提出了一种带有重量感知的感觉统合训练故事机，如图6。
该故事机利用幼儿喜欢听故事的心理，以训练幼儿通过“视听触”综合感知玩偶重量为目标，设定幼儿需要感受“拟人化玩偶”的重量，要求幼儿按照“拟人化玩偶”的轻重排序，正确地放入对应的座位上，才能激发故事模式启动，开始讲故事，即训练幼儿的“重量感统”。以照“拟人化玩偶”的重量，让幼儿给它们穿上衣服，训练幼儿手眼协调和触觉感知力。
作为智能故事机，此设计更加注重用户与产品的交互，玩具带有简单编程，幼儿家长通过移动终端对玩具进行游戏模式切换，通过智能移动终端，进行排序变换，增加幼儿对产品喜好的耐久性和亲子互动性等。
（二）適合幼儿认知的视觉交互设计
从视觉体验方面的交互设计来说，幼儿在与玩具进行交互过程中，其视觉方面的行为关键词多为“注视、瞪”等，所以故事机主体采取了色彩饱和度较高的绿色突出粉红色操控按钮，可以有效地刺激幼儿的注意力，而且便于幼儿识别。“拟人化玩偶”色彩也采用了统一的色彩，其穿着的服装设计成较为鲜艳的色彩，通过幼儿对“拟人化玩偶”重量的判断来给这些小玩偶穿上色彩各异的服装，实现“拟人化玩偶”重量与视觉感知的匹配性。玩偶故事机选择了不刺眼的灯光，加强了操控反馈信息的效果，如图7所示。
（三）丰富幼儿触觉感知力的触觉交互设计
幼儿触摸不同的材质其感受是不一样的。设计时根据行为关键词中的“吮吸、抓握”等，选择了环保食品级塑料和食用级硅胶作为故事机的材质。既满足婴幼儿对故事机的可操作性，又能让婴幼儿安全吸吮。故事机的身体部分选用塑料材质，方便婴幼儿按钮操作和拖拉行走。另外智能故事机的背部为硅胶材质的耳朵，非常适合婴幼儿手部抓握，且婴幼儿可以对硅胶材质的耳朵进行吸吮、啃咬，保证了幼儿吸吮和使用的安全。
为了让幼儿得到舒适的触觉交互体验，提取行为关键词中的“按键”等词，本次故事机的人机交互主要采用凸起的按压的交互方式，物理按钮的醒目清晰设计让婴幼儿快速记忆对应的功能信息。为了实现智能玩偶讲故事的基本功能，把讲故事功能的按钮设计在智能玩偶的正面，并且通过不同的颜色来吸引婴幼儿的注意力。故事机开关使用尾巴旋转开关，以提升幼儿对不同按钮开关交互形式的认知能力。
背部的三个“拟人化玩偶”造型的模块，内部装有不同重量的沙子，重量分别为20g、60g和100g，幼儿通过听其晃动发出的声音辅助辨别物体重量，从而达到训练幼儿的重量感统的目的。玩偶设计了四个轮毂和牵引绳，既方便携带，又增加趣味。幼儿拖拉玩偶随意走动，与玩偶一起运动，不仅增强了体力，而且提高幼儿的协调能力，使幼儿前庭觉得到训练。
（四）满足幼儿对亲人依赖的声音模拟交互
智能玩偶故事机的讲故事声音以及音乐模式多选取欢乐、友好、轻松的声音。然而，幼儿对母亲的依赖使他们更加喜欢听到妈妈及家人熟悉的声音。所以智能玩偶故事机可以通过智能声音模拟幼儿喜欢的家人声音，进行故事讲解，更能够满足幼儿与智能玩偶故事机的情感交互需求。
结语
在物联网、智能技术发展的背景下，智能玩具的研发已经成为必然的趋势。具有智能交互和反馈系统的玩具，能否和幼儿的认知、思维、行为逻辑匹配，成为提高智能玩具可用性、易用性的基本。本论文从幼童需要训练感觉统合的需求出发，通过对感统体验理论和智能玩偶交互设计理论梳理和总结，探讨了感统体验下智能玩偶的交互系统模型、多感官交互设计的方法。通过对1-3岁幼儿玩玩具的行为观察，总结出了6个高频行为“注视、按键、倾听、吸吮、抓握、拖拉”并绘制了幼儿体验地图，接着与智能玩偶的触觉、视觉、听觉等多感官交互进行匹配性分析，以一种带有重量感统训练的故事机设计实践为例，探索幼儿感统体验下的智能玩偶交互设计的内容和实施方法的有效性。如何进一步提升幼儿与玩偶之间的自然交互、提升智能玩具对幼儿感觉统合训练效果，围绕智能系统功能无限的延展特点增加家长与幼儿的互动等都仍然需要深入探究。