محققان دانشگاه اوساکا، سیستمی معرفی کردهاند که حرکات چهره رباتها را بر اساس احساسات درونی آنها به طور طبیعی و پویا شبیهسازی میکند.
به گزارش تکناک، این فناوری از امواج برای شبیهسازی حرکاتی مثل تنفس، پلک زدن و خمیازه استفاده میکند. با ارسال امواج به بخشهای مختلف صورت، حرکات پیچیده به صورت همزمان و بدون نیاز به دادههای زیاد انجام میشود. این روش از بروز حرکات ناخواسته جلوگیری میکند.
یکی از ویژگیهای این فناوری، استفاده از تنظیمات موجی است که حرکات چهره رباتها را بر اساس وضعیت درونی آنها، مانند حالت روحی تغییر میدهد. این ویژگی به رباتها امکان میدهد احساسات درونی خود را به سرعت با تغییر حرکات صورت خود نشان دهند.
کوئیچی اوسوکا، پژوهشگر ارشد این پروژه بیان کرد: «این پیشرفت به رباتها اجازه میدهد حرکات پیچیدهتر صورت و حالات روحی خود را به طور طبیعی و هماهنگ با شرایط اطراف، مانند تعامل با انسانها، نمایش دهند. این پیشرفت میتواند ارتباط عاطفی بین انسانها و رباتها را به طور قابل توجهی بهبود بخشد.»
حرکات چهره و بیان احساسات در رباتهای اجتماعی نقش بسیار مهمی در برقراری ارتباط دارند. این حرکات میتوانند حالات عاطفی مختلفی مانند: هیجان یا خستگی را منتقل کنند.
به عنوان مثال، حرکات سریع صورت ممکن است هیجان را بیان کنند، در حالی که حرکات آهسته و نوسانی نشاندهنده خستگی باشند. در این میان، کنترل مؤثر سرعت، دامنه، نوسان و مدت زمان حرکت برای تعاملات طبیعی رباتها بسیار حیاتی است.
در گذشته، رباتهایی که صورتهای آنها حرکت میکرد، از روشهایی بهره میگرفتند که حرکات صورت از پیش تعیین شده بود تا از حرکات غیرطبیعی جلوگیری شود. اما این روشها اغلب باعث حرکات ناگهانی و غیرطبیعی میشدند و انعطافپذیری کافی نداشتند.
محققان دانشگاه اوساکا برای حل این مشکل سیستمی مبتنی بر ساختار عمیق پیشنهاد کردهاند، که حرکات چهره را به صورت متغیر و بر اساس حالت عاطفی ربات تولید میکند.
سیستم پیشنهادی برای بیان احساسات در چهره رباتها دو قسمت اصلی مدیریت زمانی و تبدیل حرکت دارد.
قسمت زمانی از توابع موجی خاص استفاده میکند تا الگوهای زمانی ایجاد نماید، که وضعیت داخلی ربات را مانند: هیجان یا خستگی نشان میدهد.
قسمت تبدیل حرکت، این الگوها را به حرکات صورت مانند: باز شدن فک یا پلکزدن تبدیل میکند. به عنوان مثال، هنگام خمیازه کشیدن، سیستم مطمئن میشود که فک ربات باز، لبها کشیده و پلکها بسته شوند.
محققان میگویند که با طراحی دقیق وزنهای شبکه و هماهنگ کردن سیگنالها، این سیستم میتواند حرکات طبیعی و انسانی را شبیهسازی کند و رباتها قادر خواهند بود تا احساسات و حالات روحی خود را به طور روان و هماهنگ با شرایط محیطی در چهره خود بیان کنند.
این فناوری میتواند به رباتها کمک نماید تا تعاملات انسانی و عاطفی طبیعیتری با انسانها برقرار کنند.
کوئیچی اوسوکا اعلام کرده است که این تحقیقات میتوانند باعث توسعه رباتهای پیشرفتهتری شوند که به طور کامل احساسات درونی خود را در تمام جزئیات حرکات چهره و بدن خود منعکس کنند.
وی در این باره گفت: «توسعه بیشتر این سیستمها میتواند باعث خلق رباتهایی شود که به عنوان موجوداتی با احساسات واقعی شناخته شوند.»
جزئیات این تحقیق در آخرین شماره مجله Journal of Robotics and Mechatronics منتشر شده است.
