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揭秘日本现代机器人教父石黑浩的秘密!专注美丽机器人20年

时间:2024-05-22 15:53:02 科技赋能

文章|近日,机器人网红榜上又出现了一位漂亮的机器人。

更令人震惊的是,这个名叫艾丽卡的机器人已经找到了自己的工作。

她将于今年四月取代人类成为新闻主播。

索菲亚凭借毒舌成为了机器人界第一网红,那么艾丽卡凭借她的美貌也绝对可以成为机器人界第一美女。

本质上,艾丽卡和索菲亚都是互动机器人。

与索菲亚的“嚣张跋扈”相比,艾丽卡显得更加温柔。

她温柔又安静,所以不会吓到人类,也不会引起太多的注意。

不过,与表情夸张、机械化的索菲亚相比,艾丽卡看起来更像是一个人,而且她的皮肤??完全没有塑料感,非常接近人类皮肤。

,你可以近距离看到皮肤的纹理和一点点绒毛,甚至可以清楚地听到她的“心跳”(即将担任新闻主播的机器人艾丽卡)要成为一名新闻主播,艾丽卡需要较强的语言沟通能力。

为此,我们做了很多准备工作。

Erica 集成了语音生成算法、面部识别技术和红外传感器,这使她不仅能够识别人类,还能够与人类对话并自主响应人类语音。

她还不能移动四肢,但艾丽卡可以独立改变她的面部特征,例如眨眼和微笑。

她还可以活动脖子、肩膀和腰部。

她还可以跟踪在房间里行走的人。

Erica出生于2017年,她的创造者是被誉为“现代机器人教父”的日本大阪大学教授石黑浩。

石黑教授研究机器人已有20多年,推出了30多款机器人。

因为石黑教授介绍的机器人与真人太相似了。

这种相似一度让人们忽略了他研究的本质。

石黑教授曾公开表示,他最根本的目的不是复制人类的外表,而是复制人类之间的亲密关系。

,试图让人类与机器人的交互达到人与人交互的自然状态。

那么,石黑教授的研究成果如何实现商业化呢?对于主要提供服务、陪伴等功能的机器人来说,是否需要自然的人机交互?日本现代机器人教父石黑浩,一身黑衣,皱着眉头,表情严肃。

这是石黑浩在镜头前的永久形象,十几年来从未改变过。

他说他不想研究机器人。

相反,他想要复制人与人之间的亲密关系,这其实与他的成长经历息息相关。

石黑一雄从小就远离父母,由祖父母抚养长大。

他从小最感兴趣的事情就是画画。

因此,石黑年进入山梨大学主修绘画。

后来,他得知自己患有色盲,无法将绘画作为终生事业,一度陷入迷茫。

后来,石黑一郎接触了计算机。

他发现编程和绘画很相似,并且对汇编、Pascal 等新词汇非常感兴趣。

因此,他首先在山梨大学完成了研究生课程,然后在大阪大学获得了博士学位,专注于机器人研究。

此后,先后在山梨大学、大阪大学、京都大学、加州大学圣地亚哥分校、和歌山大学担任研究员、教授。

目前,石黑浩担任大阪大学智能机器人实验室主任。

他的研究主要集中在三个主要方向:机器视觉,包括主动视觉、全向视觉和分布式视觉、人类和机器人的智能信息平台以及机器人与环境的交互。

近年来,石黑实验室还将人工智能技术加入到机器人的研究中,并在实验室内创建了名为人机交互(HRI)的研究领域,混合工程学、人工智能、社会心理学和认知科学等四大专业学科。

目的是研究人类为何以及何时愿意与机器互动并感受机器的情感。

2、人机交互的初步商业探索为了建立人与机器人之间的亲密关系,石黑一雄在2016年启动了超仿真机器人(android)项目,当时设计了一款轮式平台上的移动机器人。

一种由钢臂制成的机械装置,但这个装置被实验者拒绝了。

石黑一雄开始意识到,机器人仍然应该具有人类的外表,以便更好地与人类进行情感互动,因此他开始使用超仿真机器人进行研究。

(石黑浩复制了他女儿的机器人Repliee R1)如果你想开发一个高度像人的机器人,你首先需要捕捉人类行为的微妙特征,包括呼吸、坐姿以及对随机刺激的反应。

石黑浩通过拍摄妻子的日常生活获得了人体行为特征,并于2006年以女儿为原型为Risa打造了第一个超级仿真机器人ReplieeR1-R(石黑浩的女儿名叫Risa)。

2016年,以东京著名女主播藤井雅子为原型,与东京机器人制造商Kokoro公司合作开发机器人Repliee Q1 Expo,并获得业界认可。

石黑实验室也被媒体宣传为电视节目,开始受到公众的关注。

随后,石黑实验室推出了Geminoid系列,指的是模仿特定人的机器人。

制作Geminoid,需要对要复制的人体进行精确测量和3D扫描,并使用石膏精确复制面部轮廓。

目前,石黑实验室已经推出了两款Geminoid:高度模仿石黑教授本人的机器人Geminoid Hi-2,以及看起来像20多岁的日俄混血女性的机器人Gemnoid F。

HI-2和F都使用气动驱动代替电动机,使机器人的动作更加类似于人类。

(石黑浩复制了自己的机器人Geminoid Hi-2)不过,这两个机器人在设计上略有不同。

Geminoid Hi-2 有 50 个自由度。

它不仅可以轻松做出各种表情,还可以调整整个身体姿势。

在移动性方面与人类更加相似,Geminoid Hi-2 的 50 多个驱动器也使得运输 Geminoid Hi-2 变得非常困难。

尽管如此,Geminoid HI-2 成为了石黑浩的克隆人,代表他离开大阪,通过远程控制技术在世界各地进行演讲。

Geminoid F的自由度被限制为12个自由度,大部分自由度分布在Geminoid F的脸上,让Geminoid F能够展现出自然的面部表情。

Gemnoid F还采用了动作捕捉系统,可以做出眨眼、微笑、皱眉等65种不同的面部表情。

皮肤由柔软的硅胶制成,肤色极其逼真。

它还可以像真人一样说话、说话、唱歌等,并在其中担任主演。

看了电影《再见》。

(机器人Geminoid F出现在电影《再见》)除了高度仿真的机器人,石黑浩还在将人机交互的亲密性商业化。

石黑实验室2016年推出的移动遥控机器人Telenoid R1可以模仿千英里外的心灵遥控。

家外亲友的声音和表情可以让人们远距离“聊天”。

(缩小版人性化概念手机Elfoid)2016年,大阪大学与日本移动运营商NTT DoCoMo和高通合作,推出了长度仅为8英寸的缩小版人性化概念手机Elfoid。

2017年,石黑实验室还推出了人形枕头Hugvie。

不仅材质接近人体皮肤,头顶储物区还可以放置手机。

当用户拿着它并接听电话时,感觉对方就在他身边。

(Hugvie,人形枕头机器人)在日本,个人机器人已广泛应用于教育领域。

石黑浩认为,个人机器人未来将会非常流行。

然而,日本机器人市场增长空间有限。

石黑浩也开始关注中国市场,正在与中国企业合作开发适合中国市场的教育机器人,可以陪伴用户进行口语练习。

然而,上面提到的机器人仍然依赖于人类编程。

近年来,随着人工智能技术的不断突破,机器人已成为人工智能技术最有前景的应用场景。

因此,石黑实验室还推出了具有语音识别功能的机器人、人脸识别等新功能的智能机器人。

3、人机交互让机器人更聪明。

2016年,石黑浩率领团队开发了第一款完全自主机器人Erica,该机器人采用了语音识别、红外人体跟踪、语音合成、自然运动生成等多项技术。

艾丽卡的眼睛、嘴巴和脖子可以通过气压移动,表现出各种表情和动作,看起来与人类非常相似。

除了在外观上与人类高度相似之外,Erica 还利用神经网络技术来解析人类语音并回答问题。

正是由于她高度拟人化的外貌以及出色的语音识别和合成能力,艾丽卡将在今年4月担任新闻主播。

Erica在学术上也具有很大的研究价值。

已被日本三所大学用于人机交互研究,并被列入日本科学技术振兴机构的“先进技术探索研究计划”。

(机器人Androidol U正在弹幕互动)虽然Erica已经取得了不错的人机交互效果,但石黑浩并没有停止研究。

2016年,石黑浩的实验室创造了Androidol U,一款外观更加漂亮的机器人。

Androidol U不仅可以自主与人类对话,还可以通过人工智能技术从对话中不断学习并在适当的场景中使用。

目前,Androidol U已经积累了多种对话模式。

4、国内交互式机器人研究 不过,石黑实验室并不是目前世界上唯一一家研究交互式机器人的实验室。

中国科学技术大学智能机器人实验室也致力于互动机器人的研究,并于2018年推出了第三代独特的体验互动机器人佳佳。

(中国科学技术大学体验互动机器人佳佳)佳佳是一个好看的机器人。

据说,她的外貌取自中国科学技术大学的五位漂亮女生,对人机对话、面部微表情、口腔和肢体动作匹配功能有了初步了解。

与人交流时,她可以通过追踪对方的面部表情来感知对方的情绪。

与常见的机械运动机器人相比,她具有非常高的智能。

目前国内也有一些公司做仿真机器人,但生产技术比较粗糙,机器感非常明显,而且移动也很不方便。

主要问题在于国内缺乏机器人基础配件,例如伺服驱动器和各种传感器。

研发能力十分薄弱。

另一方面,国内人机交互研究刚刚起步,人工智能技术刚刚进入应用阶段。

如果想要开发出一款不仅高度模拟人类,而且具有自然逼真的人机交互的机器人,就需要对人体本身进行更深入的研究。

结论:人机交互是机器人的未来。

近年来,随着中国人口老龄化的到来,机器人不断进入应用场景,无论是在酒店、餐厅、火车站、政府机关等公共场所服务的机器人,还是执行陪伴等功能的家庭机器人家庭娱乐等都迫切需要提高人机交互能力。

当然,随着人工智能技术的不断发展,机器人将逐渐向人类靠拢。

机器人不仅要具备服从指令、回答问题、提供业务指导等基本工作能力,还要通过人机交互技术缩短机器与人之间的距离。

这将成为决定专注于服务、陪伴等功能的机器人水平的关键因素。