研究人員調教出可細膩模仿人類表情的AI機器人

來自哥倫比亞工程學院創意機器實驗室的研究人員,長期以來一直對機器人的互動技能深感興趣。通過五年時間的潛心研發,研究團隊在近日展示了一款擁有柔性的面部肌肉、能夠觀察並模仿附近人類表情的 EVA 自主機器人。其實早在 4 月份,研究人員就已經在 Hardware-X 上分享了開源的機器人藍圖,並將在月底的 ICRA 會議上發表研究論文。

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視頻截圖(來自:Columbia Engineering)

研究人員指出,早在幾年前,他們就已經有了打造 EVA 機器人的想法,儘管當時他們還在使用塑料紙糊的入門材料。

經過一系列的發展,我們終於迎來了能夠通過“眼睛”看到真人、並給予靈敏和自然表情反饋的 AI 機器人。

雖然聽起來很是簡單,但對於機器人專家來說,打造令人信服的機器人面孔,反而是一項艱巨的挑戰。

幾十年來,研究人員已經習慣了用金屬或硬塑料來製造機器人的身體部位,更別提肌肉表情豐富的面部了。

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幾年前,哥倫比亞大學的 Hod Lipson 博士教授已經在實驗室開啟了早期研究。不過除了材料方面的挑戰,機器人內部的電路設計也很是複雜,而傳感器和電機不僅體積大還特別重。

當時本科生 Zanwar Faraj 帶領一支學生團隊打造了機器人的“實體機械裝置”,但省掉了軀幹部分,只剩下一張較為細膩的人臉。

其中最困難的,莫過於設計出一套大小與人類頭骨相當的緊湊系統,同時仍具有足夠的功能來產生各種面部表情。

最終在線纜和馬達的帶動下,人造“肌肉”使得 EVA 能夠通過調用特定的 42 個點位來表達憤怒、厭惡、恐懼、喜悅、悲傷和驚訝這六種基本情緒,以及一系列更細微的情緒。

Animatronic Robotic Face Driven with Learned Models(via)

為克服這一挑戰,研究團隊特別依賴於 3D 打印技術來製造各種形狀複雜的零件,並使之能夠在機器人頭骨中高效地整合到一起。

然後通過數周的調教,讓 EVA 的藍臉能夠對實驗室的小夥伴們給出相應的表情回應。

當然,當前 EVA 仍停留在實驗性的階段,距離與人類開展情緒交流的複雜溝通活動相去甚遠。

展望未來,機器人定會以越來越多的方式與我們的生活交織在一起,所以在人與機器之間建立信任也將變得越來越重要。

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