Робот-ребенок Affetto: новые мимики усиливают человеко-подобное взаимодействие

• Детский андроид-робот по имени Affetto был впервые представлен в 2011 году.
• Исследователи обновили этого робота для достижения более человеко-подобных мимик.
• Они проанализировали более 100 точек на лице Affetto и добавили множество выражений, таких как хмурое лицо и улыбка.

Роботизированные лица — одно из самых важных устройств отображения информации, которые могут передавать эмоции, привязанность и намерения через деформации разных лицевых частей. Хотя роботы использовались в нескольких разных областях, включая продажи и здравоохранение (особенно в Японии), придание человеко-подобного выражения роботизированному лицу остается сложной задачей.

В 2011 году японские ученые приняли этот вызов, разработав андроидское детское лицо, названное Affetto. Оно было разработано Осакским университетом для помощи в изучении человеческого когнитивного развития через робототехнику. Например, оно могло помочь опекунам улучшить свои навыки ухода за младенцами.

Теперь они обновили свое роботизированное андроидское лицо и сделали его удивительно выразительным. Они тщательно проанализировали точки лицевой поверхности Affetto и балансировку нескольких сил для получения гуманистического движения. Используя математическое моделирование и механические измерения, они смогли значительно улучшить диапазон мимик Affetto.

Управление андроидскими лицами через деформации поверхности

До сих пор такие факторы, как материалы, используемые в коже робота, асимметрия и диапазон лицевых движений, не были исследованы детально. В этой работе исследователи учли каждый из этих факторов и разработали эффективный метод измерения и контроля движений мягкой лицевой кожи.

Они обнаружили, что деформация поверхности играет ключевую роль в управлении роботизированными лицами. Они проанализировали более 100 разных точек (116, если быть точным) на лице Affetto для измерения его движений в трех измерениях.

Источник: Frontiers | doi:10.3389/frobt.2018.00119 | Осакский университет

Исследователи использовали так называемые деформационные единицы для выбора этих лицевых точек. Каждая единица содержит группу механизмов, которые генерируют уникальное искривление лица, такое как подъем или опускание части века или губы. Затем они загрузили эти измерения в математическую модель для анализа паттернов поверхностного движения.

По предоставлению исследователей | Осакский университет

Модель помогла им настроить синтетическую кожу, применяя соответствующую силу, и использовать систему для конфигурации деформационных единиц для точного управления поверхностными движениями лица Affetto.

До сих пор андроидские лица были не более чем «черным ящиком»: хотя эти роботы были реализованы, они оценивались только в общих и неопределенных терминах.

Читайте также: 15 эффективных алгоритмов и техник распознавания лиц

Эта новая техника может использоваться для обнаружения и изучения лицевой системы, а также для внедрения различных выражений, таких как хмурое лицо и улыбка. В целом, это мощное решение проблемы «черного ящика» андроидских лиц.