教育机器人行业分析报告_机器人教育行业研究

　　在小学生视角下，教育机器人需扮演多种角色，如可信赖的伙伴和助理、教育和照顾他们的教师与家长等。格物斯坦表示：小学生对教育机器人的需求有13项，可归纳为8种角色。最能体现小学生特点的需求有：提醒写作业、辅导作业、检查作业；帮助安排学习计划；帮助听写单词，像好朋友一样每天陪着练习英语口语，纠正不标准的读音；教与机器人相关的知识；提醒天气、时间、该做的事情等，解答日常生活中遇到的问题；像朋友一样一起玩耍、游戏。

　　小学生表述的需求非常明确、具体，这与他们的年龄、对学习及生活的认知密切相关。从需求的适用场景来看，小学生对教育机器人的大部分需求适用于家庭环境。也就是说，小学生需要教育机器人提供教师、家长之外的辅助支持功能。此外，人工智能实验室这也从一个侧面说明小学生对教育机器人能提供何种服务的认识还不太清楚，需求的层次相对较低。

　　中学生视角下的教育机器人需求分析.在中学生视角下，教育机器人同样要成为多面手，需在家庭、教室、公共场所扮演不同角色。在中学人工智能实验室中，据统计，中学生对教育机器人的需求有12项，可归纳为6种角色。中学生对教育机器人的典型需求有：指导做学习计划；提醒每天该做的事情；督促学习、写作业；辅导分析问题，提供解题思路；一起练习英语口语；替生病的学生上课、记录课程；帮助查找资料，提供学习资源；陪伴聊天；帮助缓解压力、情绪疏导；调节热水和暖风，具备全息投影、3D打印、VR功能。学习人工智能教育的中学生不仅关注教育机器人所具备的知识、与知识性学习相关的服务功能，而且关注教育机器人如伙伴般的陪伴功能。教育机器人若能提供情感交流功能，则有助于中学生释放心理压力。相较于小学生，中学生的需求层次更高，对教育机器人的功能要求更加理性。

　　以自然语音辅助第二语言学习的功能。使用教育机器人辅助学习第二语言，既是小学生、中学生和大学生的共同需求，也是他们对教育机器人的核心需求之一，包含人工智能在教育领域的应用其中，学生用户在第二语言的阅读、口语对话、发音练习等方面对教育机器人的需求最大。因此，在设计教育机器人的功能时，需要加强语音识别、语义理解和自然语言对话等方面的研发，并提高其交互水平，使教育机器人能用地道、自然的外语语音、语调与学生进行口语对话、及时纠正学生的不正确发音。人工智能与教育领域的结合，为实现较为理想的第二语言学习效果，还应配套建立适用于不同学段学生的语料库、资源库，确保教育机器人能用学生所熟知的用词进行交流互动。

　　作为机器人教育教具的功能，机器人教育是将教育机器人作为教具，通过特定的课程传授机器人的相关知识，使学生掌握机器人的搭建、结构、编程等内容，适用于小学、中学和大学这三个学段的学生。作为机器人教育的教具，教育机器人需具有灵活的组装与拆解特性，以及强大的编程功能。人工智能的教育应用基于此，可从材质、结构件、外形、传感器、舵机等方面着手设计教育机器人的结构，使其易于搭建出更加多样的结构——此思路尤其适用于车型机器人的设计；而对于人形机器人来说，将其设计成可组接和拆分的多个独立模块是较为理想的选择。在编程功能的设计上，寻找人工智能解决方案，教育机器人除了要关注传感器的数据采集、舵机的可控性等技术要求，更要关注学生的年龄与认知发展特点，为学生提供操作更加灵活、界面更加友好的可视化编程工具，并引导学生聚焦于问题的解决。

　　与学生进行情感交流的功能。问卷调研结果显示，学生普遍乐于将人形机器人视为可信赖的朋友、伙伴，非常希望教育机器人成为自己的知心朋友，能与自己进行情感交流。而教育机器人的情感交流功能设计，至少需关注以下三个方面：要有更具吸引力的形态。不同的机器人形态会影响用户的使用体验和接受度，而机器人的形态受其外形、机构件和材质等因素的影响。人工智能教学实验室要有强大的情境感知与情感识别能力。教育机器人需要随时识别用户的状态，感知用户与其所处环境的关系，才能顺畅地与用户进行交流。要有强大的交互能力。自然语言交互、基于手势的体感交互等能力，是未来教育机器人交互能力发展的趋势。

　　按教学规律实施教育服务的功能。随着教育机器人产品的丰富和更新迭代，人们对教育机器人的需求逐渐趋向理性化，未来的教育机器人不能只提供有问必答的服务，而要像教师一样熟谙教学规律，能根据教学内容与学生特点提供多元的教育服务。因此，教育机器人设计按教学规律实施教育服务的功能，并重点发展其教育服务智能，以提升教育机器人的教育适用性。而人工智能实验室建设发展教育服务智能的途径主要有两个：一个是在教育机器人上堆叠更多类型的智能，但成本会大幅增加；另一个是对教育服务进行拆解，对教育机器人的角色和功能进行细化，发展提供专项服务的教育机器人，而不是各种服务功能均完备的教育机器人——从当前人工智能的发展水平看，后者更为可行。

　　综上所述，从不同用户、不同研究视角，对教育机器人的需求进行了分析，可以看出：人们对教育机器人的需求十分多元，教育机器人的潜在应用价值巨大。伴随技术的进步，教育机器人可胜任伙伴、助理、顾问、教师等各种角色，可以承担更多真人的职责，而不只是具有一定智能的机器。因此，在功能设计上，除了继续提升机器人的一般智能，教育机器人还需按用户需求加强各种教育功能的设计，使其具备真正的教育服务智能，从而更好地服务于教育教学。