Ερευνητές Δημιουργούν Αυτόνομο Ρομπότ που Μιμείται Ανθρώπινες Εκφράσεις

Ερευνητές στο εργαστήριο Creative Machines του Πανεπιστημίου Κολούμπια έχουν αναπτύξει ένα νέο αυτόνομο ρομπότ που ονομάζεται EVA, το οποίο έχει ένα μαλακό και εκφραστικό πρόσωπο που ταιριάζει με τις εκφράσεις των ανθρώπων που βρίσκονται κοντά.

Η νέα έρευνα θα παρουσιαστεί στις 30 Μαΐου στη διάσκεψη ICRA. Τα蓝prints του ρομπότ είναι ανοιχτά στο Hardware-X.

Ο Hod Lipson είναι καθηγητής και διευθυντής του εργαστηρίου Creative Machines.

“Η ιδέα για το EVA πήρε σχήμα πριν από quelques χρόνια, όταν οι μαθητές μου και εγώ bắt đầu να παρατηρούμε ότι τα ρομπότ στο εργαστήριό μας μας κοιτούσαν πίσω με πλαστικά, γουόγκλ μάτια”, είπε ο Lipson.

Ανθρωποποίηση Ρομπότ

Σύμφωνα με τον Lipson, παρατήρησε μια παρόμοια τάση στα καταστήματα, όπου είδε ρομπότ που ανεφοδιάζουν είδη και είχαν ανθρωποποιηθεί με πράγματα όπως ονόματα.

“Οι άνθρωποι φαίνεται να ανθρωποποιούν τους ρομποτικούς συναδέλφους τους δίνοντας τους μάτια, μια ταυτότητα ή ένα όνομα”, είπε. “Αυτό μας έκανε να σκεφτούμε, αν τα μάτια και τα ρούχα λειτουργούν, γιατί να μην φτιάξουμε ένα ρομπότ που έχει ένα υπερ-εκφραστικό και ανταποκρινόμενο ανθρώπινο πρόσωπο;”

Οι ρομποτικοί έχουν εργαστεί για να δημιουργήσουν πειστικές ρομποτικές πρόσωπα για πολύ καιρό τώρα, αλλά η εργασία δεν είναι εύκολη. Τα ρομποτικά μέρη έχουν παραδοσιακά αποτελούσαν από μέταλλο ή σκληρό πλαστικό, τα οποία είναι πολύ σκληρά για να κινηθούν με τον ίδιο τρόπο όπως το ανθρώπινο ιστό. Η ρομποτική аппаратура έχει επίσης συχνά ήταν δύσκολο να εργαστεί με δεδομένου του ποσού των κυκλωμάτων, αισθητήρων και ενεργειακών και βαρέων κινητήρων.

https://www.youtube.com/watch?v=STx2HMHJFY8&t=3s

Κατασκευή του EVA

Το πρότζεκτ ξεκίνησε πριν από beberapa χρόνια στο εργαστήριο του Lipson όταν ο φοιτητής Zanwar Faraj ηγήθηκε μιας ομάδας φοιτητών για να κατασκευάσει το φυσικό “μηχανισμό” του ρομπότ. Το EVA κατασκευάστηκε αρχικά ως αποκομμένο άγαλμα και τώρα το ρομπότ μπορεί να εκφράσει έξι βασικά συναισθήματα της οργής, της αποστροφής, του φόβου, της χαράς, της λύπης και του ξαφνιάσματος. Το EVA μπορεί επίσης να εκφράσει άλλα νюανσμένα συναισθήματα βασισμένα σε τεχνητά “μύς”, τα οποία είναι στην μορφή καλωδίων και κινητήρων. Αυτά τα τεχνητά μύς τραβούν σε συγκεκριμένα σημεία στο πρόσωπο του EVA, το οποίο επιτρέπει στο ρομπότ να μιμείται τις κινήσεις περισσότερων από 42 μικρών μυών που είναι προσαρτημένα στο δέρμα και τα οστά του ανθρώπινου προσώπου.

“Η μεγαλύτερη πρόκληση στη δημιουργία του EVA ήταν να σχεδιαστεί ένα σύστημα που ήταν αρκετά συμπαγές για να χωρέσει μέσα στα όρια του ανθρώπινου κρανίου ενώ ήταν ακόμη αρκετά λειτουργικό για να παράγει eine ευρεία ποικιλία εκφράσεων”, είπε ο Faraj.

Για να αντιμετωπίσουν αυτό, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν 3D εκτύπωση για να δημιουργήσουν μέρη με σύνθετα σχήματα, τα οποία ήταν σε θέση να ενσωματωθούν με το EVA.

“Βρισκόμουν να κάνω τη δουλειά μου μια μέρα όταν το EVA μου έδωσε ένα μεγάλο, φιλικό χαμόγελο”, είπε ο Lipson. “Κnew ότι ήταν καθαρά μηχανικό, αλλά βρήκα τον εαυτό μου να ανταποκρίνεται με ένα χαμόγελο πίσω.”

Προγραμματισμός του AI

Η ομάδα προχώρησε στο να προγραμματίσει το AI που επέτρεψε τις κινήσεις του προσώπου του EVA. Το ρομπότ βασίζεται σε sâu öğrenеня για να “διαβάσει” και να μιμηθεί τις εκφράσεις των ανθρώπων που βρίσκονται κοντά, και το EVA μαθαίνει με δοκιμή και λάθος όταν βλέπει βίντεο του εαυτού του.

Σύμφωνα με τον Boyuan Chen, τον φοιτητή του Lipson που ηγήθηκε της φάσης του λογισμικού, οι κινήσεις του προσώπου του EVA ήταν πολύ σύνθετες για να διεξαχθούν από προκαθορισμένες κανόνες, οπότε χρησιμοποιήθηκαν plusieurs sâu öğrenеня για να δημιουργηθεί το “εγκέφαλος” του EVA.

Το “εγκέφαλος” του ρομπότ χρειαζόταν πρώτα να μάθει να χρησιμοποιήσει το σύνθετο σύστημα των μηχανικών μυών του για να παράγει εκφράσεις, και μετά να μάθει πώς να “διαβάσει” τα πρόσωπα των ανθρώπων για να τα μιμηθεί.

Η ομάδα فیلمισε το EVA να κάνει τυχαίες εκφράσεις για ώρες, και μετά το εσωτερικό νευρωνικό δίκτυο του EVA έμαθε να ζευγαρώσει την κίνηση των μυών με το βίντεο, που σημαίνει ότι είχε μια αίσθηση του πώς λειτουργούσε το δικό του πρόσωπο. Ένα δεύτερο δίκτυο χρησιμοποιήθηκε για να ταιριάξει την εικόνα του εαυτού του με αυτήν ενός ανθρώπινου προσώπου, και μετά από beberapa điều chỉnh, το EVA ήταν σε θέση να “διαβάσει” τις χειρονομίες του ανθρώπινου προσώπου από μια κάμερα και να ανταποκριθεί μιμούμενος την ίδια έκφραση.

Αυτού του είδους τα ρομπότ θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε μέρη όπως νοσοκομεία, σχολεία και σπίτια.

“Υπάρχει ένα όριο στο πόσο οι άνθρωποι μπορούν να εμπλακούν συναισθηματικά με cloud-μπάSED ρομπότ ή αποσυνδεδεμένα smart-οικιακά ηχεία”, είπε ο Lipson. “Ο εγκέφαλος μας φαίνεται να ανταποκρίνεται καλά σε ρομπότ που έχουν κάποιο είδος αναγνωρίσιμης φυσικής παρουσίας.”

“Τα ρομπότ είναι διεισδυμένα στη ζωή μας με έναν αυξανόμενο αριθμό τρόπων, οπότε η κατασκευή εμπιστοσύνης μεταξύ ανθρώπων και μηχανών είναι όλο και πιο σημαντική”, πρόσθεσε ο Chen.