アフェットロボット子ども：新しい表情で人間らしい対話を強化

ロボットの顔は、さまざまな顔パーツの変形を通じて感情、愛情、意図を伝える最も重要な情報表示デバイスの一つです。ロボットが販売や医療（特に日本）などいくつかの分野で使用されてきましたが、ロボットの顔に人間のような表情を与えることは依然として難しい課題です。

2011年、日本の科学者たちがこの課題に取り組み、アフェットと名付けられたアンドロイド子ども顔を開発しました。大阪大学によって開発され、ロボティクスを通じて人間の認知発達の学習を支援するためのものでした。たとえば、養育者が乳児の世話をするスキルを磨くのに役立ちます。

今、彼らはアンドロイド顔ロボットをアップグレードし、驚くほど表情豊かにしました。アフェットの顔面ポイントと複数の力のバランスを慎重に分析し、人間的な動きを獲得しました。数学的モデリングと機械的測定を用いて、アフェットの表情範囲を大幅に改善しました。

これまで、ロボットスキンに使用される材料、非対称性、顔の動きの範囲といった要因は詳細に調査されていませんでした。この研究では、これらの各要因を考慮し、柔らかい顔面スキンの動きを測定・制御する効果的な方法を開発しました。

表面変形がロボット顔の制御において重要な役割を果たすことを発見しました。アフェットの顔の100以上の異なるポイント（具体的には116点）を分析し、3次元でその動きを測定しました。

参照: Frontiers | doi:10.3389/frobt.2018.00119 | 大阪大学

研究者たちは、いわゆる変形ユニットを用いてこれらの顔面ポイントを選択しました。各ユニットは一群のメカニズムを含み、まぶたや唇の一部を上げ下げするなど独特の顔の歪みを生成します。これらの測定値を数学モデルに入力し、表面運動パターンを分析しました。

研究者提供 | 大阪大学

モデルは適切な力を適用して合成スキンを調整し、システムを用いて変形ユニットを設定し、アフェットの顔面運動を精密に制御するのに役立ちました。

これまで、アンドロイドの顔はブラックボックス問題以上のものではありませんでした：これらのロボットが実現されていても、一般的で曖昧な用語でしか評価されてきませんでした。

この新技術は、顔面システムを検出・検証し、しかめっ面や笑顔など多様な表情を導入するために使用できます。全体として、アンドロイド顔のブラックボックス問題に対する強力な解決策です。

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