機器人前瞻（公眾號：robot_pro）
作者|許麗思
編輯|漠影
機器人前瞻2月7日報道，最近，蘋果內部機器人技術研究團隊發(fā)布最新論文，提出了一個名為“ELEGNT”的框架，專門為日常互動中的非人形機器人設計既實用又能表達情感的動作。
這項研究專門設計了一款能點頭哈腰、能眉飛色舞的智能臺燈機器人，它可以通過各種肢體語言與用戶進行互動，表達自己細膩的態(tài)度和情緒。
蘋果機器人研究團隊認為，在人與人之間的交流中，姿勢、手勢和眼神之類的非語言行為非常重要，能有意或無意地傳達人類的內心狀態(tài)。而為了讓機器人能更自然地與人類互動，機器人的動作設計也應該融入一些表達性的元素，比如意圖、注意力和情感，而不僅僅是考慮快速、高效地完成任務。
一、支持手勢、語音、投影等交互，能完成多項功能和社交任務
這款臺燈機器人集成了LED光源、攝像頭、揚聲器、麥克風、激光投影儀等，與用戶的交互形式包括手勢、語音、觸摸和投影。
▲臺燈機器人的構成及交互形式
它能完成點頭、搖尾巴、低頭、坐下、躲避、接近等動作，還可以表現(xiàn)出緊張、失望、凝視、強調等狀態(tài)。
▲臺燈機器人在運動和空間方面的表達形式
它可以完成的一系列功能任務、社交任務，例如攝影燈、感應夜燈、項目協(xié)助、創(chuàng)意建議、邊播放音樂邊跳舞等。
▲臺燈機器人可以完成多項功能任務、社交任務
“ELEGNT”的框架結合了兩種設計思路：
一是功能性驅動，專注于讓機器人用最優(yōu)路徑完成任務（比如移動到某個位置）；
二是表達性驅動，讓機器人通過動作傳遞自己的“內心狀態(tài)”，比如意圖、注意力、態(tài)度或情緒，從而讓互動更自然。
具體來說，這個框架包括以下三方面：
1、意圖可視化：通過22個運動基元編碼，將充電、避障等底層需求轉化為可讀的身體語言；
2、注意力引導：利用多軸關節(jié)實現(xiàn)類人注視行為，如預報天氣時自動轉向窗外；
3、情緒共鳴：開發(fā)情感狀態(tài)機，讓機器人能根據(jù)對話語境展現(xiàn)驚喜/失落等微表情。
二、六組對照實驗，充當眼里有活的社交伴侶
團隊還做了一系列的對照實驗，比較了在多個場景下，表達性臺燈機器人（Expressive Robot）和功能性臺燈機器人（Functional Robot）在實現(xiàn)目標過程中的運動差異。
在用戶對一個物品進行拍攝的時候，表達性的臺燈機器人會響應用戶手勢靈活移動，主動幫助用戶尋找拍攝最佳的光照角度，而功能性臺燈機器人則移動較為遲緩。
當用戶錯誤指令它讀取無法觸及的便簽時，表達性臺燈機器人會多次努力伸長身子試圖閱讀信息，在發(fā)現(xiàn)看不到后，略帶歉意地搖頭向用戶表達無法完成任務。
而功能性臺燈機器人在第一次嘗試發(fā)現(xiàn)無法閱讀到信息后，則直接向用戶表達任務失敗。
表達性機器人還可以扮演一個社交伴侶的角色，在用戶尋問今天天氣時，它會先認真看看窗外，告訴用戶氣溫、干濕度狀況，還興奮得希望用戶能夠在這樣的好天氣帶上他去徒步。慘遭拒絕后，垂頭喪氣表現(xiàn)得很失落。
功能性機器人就無法在面對同樣的問題時，與用戶、環(huán)境產生除了語言之外的互動。
表達性機器人還會積極提醒用戶喝水，找到水杯把它推到用戶眼前，然后抬頭盯著用戶喝水。在喝水完成后，繼續(xù)為用戶正在閱讀的書籍照明。
功能性機器人依舊沉默得多，只能通過將燈光照射在杯子上對用戶進行提醒。
表達性機器人還可以當一個“眼里有活”的項目助手，仔細觀察用戶正在進行的手工活動，主動變換角度進行照明，還可以提供教程投影。功能性機器人的光照角度就比較有限了。
表達性機器人還會隨著用戶播放的音樂，手舞足蹈，給足用戶陪伴價值。
結語：蘋果大力探索機器人與人類的情感化交互
這項研究結果表明，表達性動作能顯著提升用戶對機器人的好感度和互動投入感，這種效果在社交性任務中尤其明顯，因為這些任務本身對功能性動作的要求較低，表達性動作的空間更大。
團隊下一步計劃，將根據(jù)這次研究成果整合出一個全新的生成式框架，讓非人形機器人能根據(jù)不同場景自動生成既能完成任務、又能“有溫度”地表達意圖的動作。
從這款頗具人情味的臺燈機器人來看，人形或許并非機器人發(fā)展的最終答案，任何形態(tài)的物品都可以逐漸機器人化。
而對蘋果來說，它似乎正在探索一種不同于目前絕大多數(shù)機器人企業(yè)所走的、以生產力提升為導向的科技發(fā)展路徑。在大多數(shù)廠商參數(shù)比拼正酣時，蘋果的機器人研究團隊正在悄然探索人類與機器人情感化交互的全新智能生態(tài)。
