研究人员创建可以表达六种情绪的仿人机器人儿童

日本理化学研究所机器人项目的研究人员创建了一个可以表达六种基本情绪的仿人机器人儿童。这个仿人机器人名叫尼古拉（Nikola），其开发背后的研究测试了人们识别尼古拉六种面部表情（悲伤、幸福、恐惧、愤怒、惊讶和厌恶）的能力。

该研究发表在Frontiers in Psychology。

人工肌肉和情绪

这些情绪是通过尼古拉面部的“肌肉”产生的，这些肌肉可以移动，这是第一次测试和验证了仿人机器人表达的情绪质量，针对特定的情绪。

尼古拉的面部包含29个气动执行器，控制人工肌肉的运动。另外六个执行器控制头部和眼球的运动。由于气动执行器由气压控制，运动非常平滑和安静。

这些执行器基于面部动作编码系统（FACS），该系统经常用于研究面部表情。传统的情绪研究以及人们如何对其做出反应，通常面临几个限制。其中最大的困难之一是进行受控实验，涉及与活人互动。涉及个人查看他人照片或视频的实验，缺乏自然性，不能产生相同的反应。

该研究由理化学研究所机器人项目的渡边悟（Wataru Sato）领导。

“希望通过像尼古拉这样的仿人机器人，我们可以同时拥有两全其美的效果，”渡边悟说。“我们可以控制尼古拉行为的每个方面，同时研究活体互动。”

识别尼古拉的面部表情

为了实现这一点，团队首先需要确定尼古拉的面部表情是否可以被理解。

结果表明，一位FACS评分认证人员能够识别每个面部动作单位，这意味着尼古拉的面部运动准确地模仿了真正的人类的面部运动。它还证明了普通人可以在尼古拉的面部识别出六种情绪。话虽如此，一些情绪，如厌恶，证明更难被识别，因为尼古拉的硅胶皮肤不如真正的人类皮肤那样有弹性。这意味着仿人机器人无法很好地形成皱纹。

“从短期来看，像尼古拉这样的仿人机器人可以成为社会心理学甚至社会神经科学研究的重要工具，”渡边悟说。“与人类同谋者相比，仿人机器人擅长控制行为，可以促进对人类社会交往的严格实证调查。”

虽然尼古拉仍然没有身体，但团队希望建造一个可以协助人们的完整仿人机器人。

“能够与我们进行情感交流的仿人机器人将在许多现实生活场景中非常有用，例如照顾老年人，并可以促进人类的福祉，”渡边悟说。