Аспирантка Пизанского университета Николь Лаззери (Nicole Lazzeri) и её коллеги из межведомственного исследовательского центра в Италии спроектировали гибридный движок синтеза выражений лица (HEFES — Hybrid Engine for Facial Expressions Synthesis), который делает более естественной мимику гуманоидных роботов. Работа была представлена в Риме на конференции BioRob, посвящённой вопросам в сфере робототехники, биомедицинских и биомеханических исследований.
Новый движок может создавать шаблоны реалистичных выражений лица и управлять их сменой как в анимационных 3D моделях, так и в условиях работы физического андроида. HEFES – часть программного обеспечения, разработанного для управления движениями человекоподобных роботов FACE (Facial Automaton for Conveying Emotions).
Известный гуру робототехники Масахиро Мори (Masahiro Mori) в семидесятых годах прошлого века сделал прогноз, согласно которому по мере возрастания степени реалистичности демонстрируемых роботами эмоций, люди будут испытывать к ним нарастающее чувство отвращения. С тех пор было предпринято множество попыток опровергнуть это утверждение на практике. Так, система кодирования импульсов управления лицом робота была разработана Полом Экманом (Paul Ekman) более тридцати лет назад, однако в то время технические возможности не позволяли её воплотить и работа осталась ждать своего часа.
У человека мимика управляется при помощи сотни групп мышечных волокон, вплетающихся в кожу лица. Напрягаясь с дозированным усилием и расслабляясь с разной скоростью, они обеспечивают передачу множества эмоциональных оттенков.
Выражение лица роботов пока не удаётся контролировать столь детально. Основная проблема заключается в имитации работы круглых мышц, окружающих рот и глаза. В отличие от них, сервоприводы способны производить только линейные сокращения.
Прогресс в решении этой задачи наметился после возникновения идеи использовать для замены каждой круговой мышцы нескольких сервоприводов. Пока это самая реалистичная и масштабируемая технология, позволяющая уже сейчас довольно неплохо воспроизводить основные эмоции на полимерных лицах роботов.
В текущем варианте имитация шести чувств (гнев, отвращение, страх, счастье, печаль и удивление) требует разместить под искусственной кожей 32 сервопривода, поэтому дальнейшее развитие реалистичности мимики роботов не в последнюю очередь связано с успехами в области миниатюризации управляющих компонентов.