Présentation de robots fonctionnant grâce aux muscles du visage à la Maker Faire Kyoto 2024

Huit jeunes chercheurs de Shimadzu Corporation se sont associés dans le but de créer un robot qui peut être utilisé facilement n'importe où et par n'importe qui. Ils ont présenté leurs travaux à la Maker Faire Kyoto 2024. Dans ce qui suit, nous jetons un œil dans les coulisses de ce qu'ils font.

 

Maker Faire : un festival pour ceux qui aiment créer des objets

Maker Faire est un événement né à San Francisco, en Californie. Cette exposition réunissant des amateurs de création, jeunes ou moins jeunes, hommes ou femmes, a été organisée à Tokyo, Rome, Paris, Shenzhen (Chine) et dans d'autres endroits du monde.

Dans l'esprit de simplement essayer de donner forme à ce que l'on crée, sans se soucier de l'échec ou du degré d'exhaustivité, de nombreux instruments utilisant des concepts uniques ou de nouvelles technologies sont exposés lors de l'événement.

Présentation d'un robot qui peut être actionné simplement en contractant les muscles des joues du visage

« Est-ce que quelqu'un voudrait essayer d'utiliser la technologie Shimadzu pour créer un robot qui peut être utilisé facilement n'importe où et par n'importe qui ? » Kohei Hara, un jeune chercheur qui travaille chez Shimadzu depuis cinq ans, a levé la main lorsque cette proposition extraordinaire a été faite. Il travaille au laboratoire de recherche technologique (SHIMADZU Future Collaboratory à Keihanna) où les technologies clés de Shimadzu sont étudiées.

 

« Quand j’étais étudiant à l’université, je me suis plongé dans des recherches sur les robots capables de dialoguer. Ces recherches consistaient à entraîner des robots à acquérir des informations habituellement cachées sur la nature et le comportement humains, ce qui leur permettait de communiquer de manière très naturelle. »

Après avoir longuement réfléchi à la manière de le rendre facile à utiliser partout et par n'importe qui, ils ont imaginé un robot qui peut être déplacé librement simplement en contractant les muscles des joues du visage. Hara et les autres membres de l'équipe de production ont créé un logiciel qui fait fonctionner le robot en mesurant les potentiels myoélectriques (potentiels électriques produits pour déplacer les muscles) et en déterminant, à partir de tout changement de ces valeurs, si les muscles sont intentionnellement tendus. En contractant les muscles du visage de la joue droite, le robot va à droite. En contractant la joue gauche, il va à gauche. En souriant, il avance. En gardant un visage impassible, il s'arrête.

 

La technologie sous-jacente utilise HuME, qui est étudiée au laboratoire de recherche technologique. HuME est une plateforme de création de valeurs Kansei* basée sur l'analyse complexe de divers signaux biologiques. Le dispositif myoélectrique d'expression faciale est l'une des technologies constitutives de HuME.

Les états psychologiques humains tels que la joie, la colère, le pathos et l'humour, ainsi que l'irritation et la concentration se présentent sous la forme d'une variété de comportements et de signaux biologiques, notamment le ramollissement des muscles des joues du visage, la dilatation des pupilles et la transpiration. L'objectif est d'analyser la vie intérieure des personnes, y compris l'inconscient, en numérisant puis en analysant ces signaux.

• *Le terme valeurs Kansei fait référence aux valeurs des produits et services révélées en stimulant les sens des utilisateurs ou des consommateurs, puis en obtenant leurs impressions et leurs réponses.

Un défi relevé par de jeunes chercheurs intéressés par les robots

Hara avait lui-même développé et présenté un logiciel similaire auparavant, mais l’équipe de production avait conçu toutes les opérations du robot. À la Maker Faire Kyoto 2024, le public était invité à participer et à essayer des choses, il était donc nécessaire de s’assurer que tout le monde puisse immédiatement comprendre comment manipuler le robot et qu’il soit facile à utiliser.

« Le plus difficile a été de faire en sorte que tout le monde puisse utiliser le robot. C’est aussi le point sur lequel nous avons travaillé. De plus, de nombreux participants étaient des enfants. Il a donc fallu modifier la présentation pour qu’ils puissent utiliser le robot de manière intuitive et immédiate. Nous avons beaucoup réfléchi à l’interface utilisateur (IU) qui convertirait la tension des muscles des joues du visage en une forme d’onde et l’afficherait. »

« La veille de l’événement, alors que nous préparions l’exposition avec les autres membres, nous avons réalisé qu’il serait encore plus clair s’il y avait des lumières sur les côtés gauche et droit de la tête du robot qui s’allumeraient pour indiquer la direction du mouvement. Nous avons donc rapidement installé des lumières et réécrit le logiciel. »

 

Juste avant l’événement, des lumières roses et vertes ont été ajoutées à la tête du robot.

 

Le stand a rencontré un énorme succès ! Les enfants fascinés par le mouvement

L’expérience de 30 minutes débute dès que l’appareil est fixé sur le visage du participant. De nombreux enfants y ont participé.

Avec quelques conseils tels que « Essayez de grincer les dents du fond du côté vers lequel vous souhaitez qu’il se déplace » et « Pour tendre les deux côtés de vos joues, essayez de sourire », même les élèves de l’école primaire ont pu apprécier l’utilisation du robot.

Commentaire de Hara, chef de l'équipe de production