日本研發(fā)出兒童款的機(jī)器人面部表情 以便更好地與孩子進(jìn)行互動

日本絕對是世界上最喜歡研究機(jī)器人的國家，他們開發(fā)了不同類型的機(jī)器人，種類之多令人眼花繚亂，同時(shí)機(jī)器人的開發(fā)水平也一直位列世界前茅。最近，大阪大學(xué)的研究人員將他們對機(jī)器人的喜愛提升到了一個(gè)全新的水平。肢體動作的豐富靈活已經(jīng)不能滿足他們對于機(jī)器人的想象，而是需要更多的情緒傳達(dá)。

這個(gè)被稱為Affeto的機(jī)器人，第一代頭部模型是在2011年推出的，現(xiàn)在這個(gè)是第二代，相比第一代技術(shù)上有著巨大的飛躍。新一代的Affeto擁有兒童般的面部表情，升級后的它最大的改變就是，表達(dá)方式更像孩子，有更好和更深的情緒呈現(xiàn)模塊，可以更好地與孩子進(jìn)行互動。

我們都知道，面部表情是人類最豐富、也是最細(xì)微的情緒表達(dá)的呈現(xiàn)方式，為此對Affeto的面部表情研發(fā)也是全方面的，研究人員甚至勘察了116種不同的面部穴位以便更精準(zhǔn)地了解面部情緒的傳遞特征。一方面，勘察面部穴位是從技術(shù)上進(jìn)行三維測量和運(yùn)動理解，另一方面也正因?yàn)槿绱?，研究人員發(fā)現(xiàn)了面部的變化點(diǎn)是由變形單元支撐的。

也就是說，這些變形單元有助于創(chuàng)造特定的面部扭曲，使機(jī)器人更像人，包括了垂下眼瞼，抬起眼瞼，唇部相關(guān)的系列動作等。為此，研發(fā)人員通過數(shù)學(xué)模型測量了這些面部運(yùn)動，以量化其表面運(yùn)動模式的數(shù)據(jù)，并成功地調(diào)整了變形單位，使它們能夠在Affetto的臉上呈現(xiàn)精確的面部運(yùn)動，以便更好地傳遞相關(guān)情緒。

但是，技術(shù)上獲得進(jìn)步的同時(shí)，改善合成皮膚和施加整體力方面也面臨著不小的挑戰(zhàn)。

研究帶頭人石原尚志表示，“過去Android機(jī)器人的面部表達(dá)一直存在著黑盒問題，都是模糊、籠統(tǒng)的表達(dá)。而這次更精準(zhǔn)的技術(shù)改善將讓我們有效地控制機(jī)器人的面部動作，引入更多細(xì)微差別的表情，比如微笑和皺眉?！?/p>

回到研究的初衷。事實(shí)上，開發(fā)Android兒童機(jī)器人面部表情是為了向兩歲左右的孩子展示人表情的多樣性，用于研究社會背景下人類發(fā)展的早期階段。

其實(shí)過去也有很多類似的嘗試，尤其在第一代Affetto出來后，研究人員一直處于進(jìn)一步的探索中，試圖了解人與機(jī)器人之間可能存在的交互深度。但是過去并沒有開發(fā)真實(shí)的孩子臉部外觀，這在很大程度上影響了交互的研究深度。研究人員希望，有了這個(gè)新的兒童機(jī)器人頭，能夠?qū)θ藱C(jī)交互的深入信息獲取起到最大的啟發(fā)作用。