Vedci z univerzity v Osake vyvinuli inovatívnu technológiu na syntézu výrazov tváre, ktorá robotom umožňuje napodobňovať prirodzené gestá, ako sú žmurkanie, zívanie alebo dýchanie, prostredníctvom tzv. „vlnových pohybov“. Tieto pohyby sa vysielajú do konkrétnych oblastí robotickej tváre a vytvárajú realistické pohyby v reálnom čase.

Jedným z kľúčových prínosov tejto metódy je jej schopnosť zabezpečiť plynulé prechody medzi pohybmi bez použitia rozsiahlych predpripravených databáz pohybových akcií. „Modulácia vlnových funkcií“ zároveň umožňuje robotom dynamicky prispôsobiť pohyby ich aktuálnemu stavu, napríklad na vyjadrenie zmeny nálady. O téme informoval portál Interesting Engineering.

„Pokroky v dynamickej syntéze výrazov tváre umožnia robotom vykonávať komplexné pohyby, ktoré pôsobia živo a dokážu reagovať na situácie, vrátane interakcií s ľuďmi,“ uviedol profesor Koichi Osuka, vedúci výskumného tímu. „Tým sa výrazne obohatí emocionálna komunikácia medzi ľuďmi a robotmi.“

Adaptívne pohyby tváre

Dynamické výrazy tváre sú dôležité k efektívnej komunikácii sociálnych robotov, najmä pri vyjadrovaní emocionálnych stavov, ako sú nadšenie alebo únava. Napríklad rýchle a výrazné pohyby hlavy a tváre môžu signalizovať vzrušenie, zatiaľ čo pomalé a ladné pohyby môžu naznačovať ospalosť.

Doterajšie roboty s pohyblivými prvkami tváre často využívali statické prototypy alebo predpripravené sekvencie pohybov. Táto „záplatová metóda“ však často pôsobí neautenticky a obmedzuje robotov v ich schopnosti pružne reagovať na zmeny.

Na prekonanie týchto nedostatkov vedci navrhli systém založený na jednoduchých časových funkciách, ako sú Gaussove krivky a rozpadové vlny, ktoré prirodzene imitujú ľudské pohyby. Systém kombinuje časové a posturálne moduly, aby generoval zladené a plynulé akcie, ako napríklad zívanie, ktoré zahŕňa otváranie úst, pretláčanie pier a zatváranie viečok.

Realistické robotické výrazy

Základ systému tvorí sieť generátorov a koordinátorov, ktoré spoločne ovládajú rôzne časti robotickej tváre. Napríklad počas zívania systém zosúladí otváranie čeľuste, pretláčanie pier a zatváranie očných viečok tak, aby pohyby pôsobili prirodzene a ľudsky.

Tento nový prístup umožňuje robotom nielen vykonávať plynulé pohyby, ale tiež reflektovať emocionálne stavy na základe hodnoty od -1 (ospalosť) po 1 (nadšenie). „Cieľom nie je vytvárať len povrchné pohyby, ale odrážať vnútorné emócie androidov v každom ich geste,“ dodal Osuka. Vedci veria, že ich technológia má potenciál výrazne zlepšiť sociálnu interakciu robotov a ľudí.