电影摄像机帮助机器人做出逼真的面部表情

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2022 May. 20

研究人员使用金属点和高速摄像机来观察人类和机器人面部表情的运动和模式的差异，发现随着人类面部运动的流线比机器人的更弯曲。图片由石原等人/机器人和人工智能前沿

要让机器人更逼真，不仅仅需要更大的词汇量和更生动的手势——面部表情是人类交流的重要组成部分。

为了更好地评估机器人面部表情的表现力，科学家们使用了动作捕捉相机来比较人类和机器人的面部动作。

科学家们希望他们发表在《机器人和人工智能前沿》(Frontiers in Robotics and AI)杂志上的分析将有助于机器人工程师设计出更善于表达的机器人。

面部表情是强大的交流工具——事实上，之前的研究已经表明，面部表情如此强大，可以让狗、马甚至熊识别人类的情绪。

到目前为止，机器人一直在努力复制人类的面部表情。一些研究人员怀疑，尴尬或不合时宜的表情可能可以解释为什么有些人觉得栩栩如生的机器人令人毛骨悚然。

在这项新研究中，科学家们在5个机器人的脸上和几位人类志愿者的脸上放置了反射点。当机器人和人类做出各种面部表情时，红外摄像机捕捉到这些点的运动。

该传感技术能够捕捉每秒120帧的图像，并将面部的运动呈现为三维位移矢量。

该研究的主要作者石原慎太郎(Hisashi Ishihara)在一次新闻发布会上说:“先进的人工系统很难设计，因为许多组件之间有复杂的相互作用。”

石原慎太郎是日本大阪大学的一名研究人员，他说:“机器人面部的外观会发生难以控制的表面变形。”

机械驱动器的笨拙运动以及人造皮肤的外层和下面头骨形状的结构之间的相互作用都可能导致变形。

数据显示，机器人和人类面部，尤其是眼睛附近和额头上的流线的模式和运动非常不同。

摄像头显示，机器人的流线相当直，而富有表情的人脸的流线则要弯得多。

科学家们还注意到，人类和机器人面部上部的表面起伏模式存在重大差异。

该研究的资深作者浅田稔说:“重新设计机器人的面部，使其皮肤的流动模式与人类相似，这可能会减少机器人引起的不适，并提高他们的情感交流表现。”

“未来的工作可能有助于让机器人的面部表情与人类一样具有同样的表现力。每个机器人甚至可能都有自己的‘个性’，让人们感觉更舒服。”

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