아페토 로봇 아이, 새로운 표정으로 인간 같은 상호작용 강화

• 아페토(Affetto)라는 아동 안드로이드 로봇이 2011년 처음 소개됨
• 연구자들이 이 로봇을 업그레이드해 더 인간 같은 표정 구현
• 아페토 얼굴의 100개 이상 지점 분석해 찡그리기, 웃기 등 다양한 표정 추가

로봇 얼굴은 다양한 얼굴 부위의 변형을 통해 감정, 애정, 의도를 전달할 수 있는 가장 중요한 정보 표시 장치 중 하나입니다. 로봇이 영업, 의료(특히 일본) 등 여러 분야에서 사용되어 왔지만, 로봇 얼굴에 인간 같은 표정을 부여하는 것은 여전히 까다로운 과제입니다.

2011년 일본 과학자들은 로봇공학을 통해 인간 인지 발달 학습을 돕기 위해 오사카 대학에서 안드로이드 아동 얼굴 '아페토'를 개발하며 이 과제에 도전했습니다. 예를 들어 양육자들이 영아 돌봄 기술을 연마하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

이제 그들은 안드로이드 얼굴 로봇을 업그레이드하여 놀랍도록 표현력 있게 만들었습니다. 아페토의 얼굴 표면 지점과 여러 힘의 균형을 신중하게 분석해 인간적인 움직임을 얻었습니다. 수학적 모델링과 기계적 측정을 사용해 아페토의 표정 범위를 크게 개선했습니다.

표면 변형으로 안드로이드 얼굴 제어

지금까지 로봇 피부에 사용된 재료, 비대칭성, 얼굴 움직임 범위 같은 요소들은 자세히 조사되지 않았습니다. 이 작업에서 연구자들은 이러한 각 요소를 고려하고 부드러운 얼굴 피부 움직임을 측정하고 제어하는 효과적인 방법을 개발했습니다.

표면 변형이 로봇 얼굴 제어에 핵심적 역할을 한다는 것을 발견했습니다. 아페토 얼굴의 100개 이상의 서로 다른 지점(구체적으로 116개)을 분석해 3차원 움직임을 측정했습니다.

참조: Frontiers | doi:10.3389/frobt.2018.00119 | 오사카 대학

연구자들은 소위 변형 단위를 사용해 이러한 얼굴 지점을 선택했습니다. 각 단위는 눈꺼풀이나 입술의 일부를 올리거나 내리는 같은 고유한 얼굴 뒤틀림을 생성하는 메커니즘 그룹을 포함합니다. 그런 다음 이 측정값을 수학적 모델에 입력해 표면 운동 패턴을 분석했습니다.

연구진 제공 | 오사카 대학

모델은 적절한 힘을 가해 합성 피부를 조정하고, 변형 단위를 구성해 아페토의 얼굴 표면 움직임을 정밀하게 제어하는 시스템을 사용하는 데 도움을 주었습니다.

지금까지 안드로이드 얼굴은 블랙박스 문제 그 이상이 아니었습니다: 이 로봇들이 실현되었지만, 일반적이고 모호한 용어로만 평가되었습니다.

참고: 15가지 효율적인 안면 인식 알고리즘과 기법

이 새로운 기술은 얼굴 시스템을 탐지하고 조사하며, 찡그리기와 웃기 같은 다양한 표정을 도입하는 데 사용될 수 있습니다. 전반적으로 안드로이드 얼굴의 블랙박스 문제에 대한 강력한 해결책입니다.