2024 年 7 月 18 日

在 2024 年京都创客博览会上展出利用面部肌肉操作的机器人

在 2024 年京都创客博览会上展出利用面部肌肉操作的机器人

岛津制作所的八名年轻研究人员齐心协力,致力于打造一款可以在任何地方、由任何人轻松操作的机器人。他们在 2024 年京都创客博览会上展示了他们的成果。接下来,我们将了解他们幕后的工作。

 

创客嘉年华:热爱创造的人们的节日

创客嘉年华

Maker Faire 是起源于美国加利福尼亚州旧金山的活动。这个展览会的举办者是热爱制作物品的人们,不分男女老少,已在东京、罗马、巴黎、深圳(中国)等世界各地举办。

本着尽力将自己创造的任何东西成形而不必担心失败或完整性的精神,活动中展示了许多使用独特概念或新技术的乐器。

展示仅需绷紧脸颊肌肉即可操作的机器人

"有没有人愿意尝试利用岛津技术,制造出一种任何人在任何地方都能轻松操作的机器人?在岛津工作了 5 年的年轻研究员原浩平(Kohei Hara)在听到这个非同寻常的提议时举起了手。他在的基础技术研究所(岛津的关键技术进行研究。

 

最左边是原耕平

最左边是原耕平

“当我还是一名大学生时,我就全身心投入到可以交谈的机器人的研究中。这项研究涉及用通常隐藏的人类本性和行为信息来训练机器人,这使它们能够非常自然地交流。”

他们经过深思熟虑,想出了一个无论在哪里任何人都可以轻松操作的机器人,只需绷紧脸颊肌肉,它就可以自由移动。原和制作团队的其他成员创建了软件,通过测量肌电势(移动肌肉时产生的电位)并根据这些值的变化判断肌肉是否有意绷紧,来操作机器人。绷紧右脸颊的面部肌肉,机器人就会向右移动。绷紧左脸颊,它就会向左移动。微笑,它就会向前移动。保持严肃的表情,它就会停止。

 

一种测量肌电位的装置被贴在脸上。

一种测量肌电位的装置被贴在脸上。

底层技术采用基础技术研究所正在研究的HuME。HuME是一个基于对各种生物信号的复杂分析来创建感性值*的平台。面部表情肌电装置是HuME的组成技术之一。

人类的喜怒哀乐、激动、专注等心理状态,会以面部肌肉松弛、瞳孔散大、出汗等各种行为和生物信号表现出来。通过将这些信号数字化并进行分析,目的在于分析包括潜意识在内的人的内心世界。

  • *感性价值是指通过刺激用户或消费者的感官,并获得他们的印象和反应而展现出的产品和服务价值。

对机器人感兴趣的年轻研究人员接受的挑战

原先生本人之前也开发过类似的软件并展示过,但制作团队设计了机器人的所有操作。在 2024 年京都创客博览会上,公众可以参与并尝试各种事物,因此有必要确保任何人都能立即了解如何操作机器人,并且操作起来很容易。

“确保任何人都可以使用机器人是最难的事情,也是我们努力的重点。另外,许多参与者都是孩子,因此有必要修改演示方式,以确保他们可以直观、立即使用机器人。我们在用户界面 (UI) 上花了很多心思,将面部肌肉的紧张程度转换成波形并显示出来。”

“活动前一天,我们和其他成员一起布置展品时,意识到如果机器人头部左右两侧有灯,可以亮起指示移动方向,会更加清晰。所以我们赶紧安装了灯,并重写了软件。”

 

活动开始前,机器人的头上还添加了粉色和绿色的灯光。

 

展台大获成功!孩子们对这项运动着迷

只要将设备贴到参与者脸上,30分钟的体验就开始了。很多孩子都参加了。

展台大获成功!孩子们对这项运动着迷

通过一些建议,例如“试着磨一下你希望它向哪一侧移动的后牙”和“为了让脸颊两侧紧张,试着微笑”,即使是小学生也能够享受操作机器人的乐趣。

制作组组长原的评论

一些参与者似乎对这次体验很着迷,我很高兴看到这一点。亲自了解一下生产出可以在任何地方、任何人都可以轻松使用的东西究竟意味着什么,这对我后续的研究可能非常有用。

 

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