机器人面部技术突破让表情更自然

哥伦比亚大学机械工程系创新教授兼创意机器实验室主任霍德·利普森（Hod Lipson）领导的研究团队，近日发表了一项突破性成果——通过观察与互动，机器人能够在听到声音时同步调整嘴唇动作。这项研究展示了机器人在与人类互动时实现更自然、更情感化沟通的潜力，为未来机器人技术的发展打开了新篇章。

研究表明，即便机器人无法真正理解声音的含义，也能够根据所听到的声音移动嘴唇，并使嘴唇动态与声音保持同步。团队在包括多种语言、语音风格和音乐示例的实验中测试了该系统的表现，并取得了出色的同步效果。主导这项研究的博士生胡宇航（Yuhang Hu）指出，这项技术并不仅仅是为了实现单纯的嘴唇同步，而是要赋予机器人一套更丰富、更自然的交流方式。他表示：“当将唇部同步能力与类似ChatGPT或Gemini这样的对话型人工智能结合时，机器人与人之间的连接将变得更加深刻。这种交互能力通过观察人类动态不断进化，尤其是在模仿情感化的面部动作时，机器人会变得更加敏感和真实。”

胡宇航进一步指出，面部动作的复杂性很大程度上依赖语境的延续性。“随着对话背景延长，机器人生成的面部动作会变得更具有语境相关性和敏感度。”他说。

长期以来，机器人技术的研发重点主要集中在四肢动作的精准性，比如行走和物体抓取。然而，利普森教授强调，面部情感表达在任何涉及人机交互的领域中同等重要。“无论是娱乐、教育、医疗护理还是老年人照护，面部动作对于机器人的实际应用来说至关重要。”他说。

根据一些经济学家的预测，未来可能会有超过10亿台人形机器人走进人类生活。而在利普森教授看来，这些机器人若要被真正接受，必须拥有能够流畅表达情感的“面孔”。他强调道：“如果机器人拥有面孔，却无法正确地动眼、动唇，它们就会永远令人感到生硬不自然。这一问题必须解决。”

这项技术的研发得益于团队长期以来在机器人自然交流能力上的积累，从模仿微笑、保持眼神接触，到通过观察学习完成更复杂的面部行为。利普森坦言：“当一个机器人仅凭观察和倾听就能学会微笑或说话时，这种突破令人着迷。我是一名经验丰富的机器人研究者，可即便如此，当一台机器人自发地朝我微笑时，我也忍不住微笑回应。”

胡宇航补充说明，人类的面部是传递情感和信息最强有力的工具之一，但科学界至今对于面部语言真正的运作机制知之甚少。他表示：“通过面部语言与人类建立连接的机器人，显然更容易被接受。毕竟，人类表达中很大一部分是通过非语言的面部肢体语言实现的，而这一沟通渠道在目前的机器人中基本未被开发。”

尽管这项技术潜力巨大，但研究团队也清楚认识到其伴生的伦理问题。他们指出，赋予机器人工具以情感回应能力的同时，需对可能引发的滥用和误解保持警觉。如何让这些技术在造福社会的框架中发展，是未来研究者们需要共同面对的挑战。