跨越恐怖谷：新技術讓機器人更具生命感

大阪大學的一個研究團隊研發出一項技術，能讓仿生人透過產生模擬成重疊、衰減波的面部動作，動態地傳達興奮或睏倦等情緒狀態。

即便仿生人在照片中看起來與人類極為相似，但親眼目睹它動起來時，可能會讓人感到不安。它能夠微笑、皺眉，展現出熟悉的面部表情，然而這些表情往往缺乏一致的情感基礎。這種不一致會讓人對它的真實感受產生疑惑，從而引發不安感。

到目前為止，面部特徵活動性高的仿生人長時間表達情感時，一直依賴一種拼湊式的方法。這種方法需要預先程式設計多個動作場景，並根據需要在它們之間切換，以盡量減少不自然的面部動作。

然而，這也帶來了一些實際挑戰，比如事先準備複雜的動作場景、在轉換過程中盡量減少明顯的不自然動作，以及微調動作以微妙地控制所傳達的表情。

在這項研究中，第一作者石原久志及其研究團隊開發了一種利用波形動作的動態面部表情合成技術。該技術將構成面部動作的各種手勢，如呼吸、眨眼和打哈欠等，表示為單獨的波。這些波被傳播到相關的面部區域，並進行疊加以實時產生複雜的面部動作。這種方法無需準備複雜多樣的動作資料，同時也避免了明顯的動作轉換。

此外，透過引入波形調製技術，根據機器人的內部狀態調整單個波形，機器人的內部狀況變化，如情緒，能夠立即反映在面部動作的變化上。

資深作者大塚浩一表示，推動動態面部表情合成技術的研究，將使能夠做出複雜面部動作的機器人展現出更生動的表情，並傳達出能對周圍環境做出反應的情緒變化，包括與人類的互動。這將大大豐富人類與機器人之間的情感交流。

石原久志補充道，與其創造表面的動作，進一步開發一種能將內部情感反映在仿生人動作每一個細節中的系統，可能會創造出被視為有靈魂的仿生人。

透過實現適應性調整和表達情感的功能，這項技術有望大幅提升通訊機器人的價值，使其能夠以更自然、更像人類的方式與人類交換資訊。

參考文獻：石原久志、林裡奈、弗朗索瓦・拉維耶、岡本海鬥、奧山貴大及大塚浩一，《基於衰減波合成的機器人面部動態喚醒表情自動生成》，《機器人與機電一體化雜誌》，2024年12月20日。DOI: 10.20965/jrm.2024.p1481

資助單位：日本學術振興會