双足机器人(至少其中一些)在动作上正变得越来越敏捷和像人。尽管如此,一个物理方面仍然停留在恐怖谷——逼真的面部表情。机器人仍然不擅长以与生物灵感相当的速度复制复杂而流畅的面部肌肉互动。然而,通过将表情视为各种“波形”之间的相互作用,可能可以找到一种解决方案。其结果是大阪大学研究人员开发的一种新的“动态唤醒表情”系统,该系统允许机器人比前代产品更快、更无缝地模仿表情。
该潜在解决方案在发表于《机器人与机电一体化杂志》的一项研究中进行了详细介绍。它首先需要将各种面部姿势(如打哈欠、眨眼和呼吸)分类为单独的波形。然后,这些波形与幅度的运动(如张合嘴唇、移动眉毛或倾斜头部)相关联。在第一个例子中,使用一个基于“困倦”到“兴奋”情绪范围的控制参数。然后,这些波会相互叠加传播,根据机器人的反应调整机器人面部的物理特征。根据该研究的配套公告,新方法使程序员无需为每种反应状态准备个性化的、编排好的面部动作。
“自动生成动态面部表情以传递机器人内在状态,例如情绪,对于通信机器人至关重要,”该团队在其研究中写道,并补充说,目前的方法依赖于“拼接式地重放录制的动作”,这使得难以获得逼真的结果。

例如,“困倦”的频谱排名会在机器人的呼吸、打哈欠和眨眼参数中产生特定的结果。随后,这些结果相互叠加,进一步放大或缩小嘴部大小、眼睑颤动和头部倾斜等面部动作。计算完成后,产生的物理表现会近乎即时地呈现出来。
“推进这项动态面部表情合成研究将使能够进行复杂面部运动的机器人能够展现出更生动的表情,并传达对其周围环境(包括与人类的互动)做出反应的情绪变化,”资深作者 Koichi Osuka 表示。
尽管这可以说是逼真机器人向前迈出的一步,但看到它在一个仿生幼儿身上展示出来,仍然很难摆脱那种怪异感。这些面部动作比许多其他当代机器要流畅自然得多,但无法回避这个事实:这个幼儿机器人的眼睛仍然明显是人造的。它的眼睛经常似乎会左右瞥视并偏离焦点,这也没有让情况好转。
尽管如此,将面部特征视为不同强度和幅度的波之间的相互作用,似乎至少比将它们视为预编程的、一对一的反应能产生更逼真的结果。无论如何,用一个成人机器人来展示下一代产品也许也能减轻整体的怪异感。