机器人面部技术突破减少恐怖谷效应

近日，哥伦比亚大学创新机械工程系的研究团队在机器人面部表情与人类互动领域取得了重要突破，通过开发能够自然与人类进行面部协调互动的机器人系统，为机器人交流打开了新的可能性。该研究由创意机器实验室（Creative Machines Lab）主导，旨在推动机器人在与人类交流中表现出更自然更丰富的情感表达。

创意机器实验室主任霍德·李普森（Hod Lipson）教授指出，研究团队测试了机器人对不同语言、语音风格以及音乐的唇部同步能力。尽管机器人无法理解音频的真实含义，但它可以根据听到的声音呈现实时唇部运动。
领导这一研究的博士生胡宇航（Yuhang Hu）强调，唇部同步只是关键实现目标的第一步。“我们的终极目标是让机器人拥有更丰富、更自然的交流能力，”胡宇航解释道，“当唇部同步结合像ChatGPT或Gemini这样的对话AI，机器人与人类之间的情感联系将获得新的深度。”他补充说，机器人越多地观察人类交流，就越能模仿隐含的表情动作，让人类体验更具情感的互动效果。研究还发现，当机器人拥有更长的对话上下文窗口，它模拟的面部表情细腻度也会随之提升。

李普森认为，将机器人面部动作与人类表情结合是机器人未来应用的重要方向。他指出：“如今大多数人形机器人开发都专注于腿部和手部运动，比如行走和抓取，但任何涉及人与人互动的机器人应用项目中，面部表情的重要性不可忽视。”

团队预测，随着娱乐、教育、医疗保健以及老年护理等场景的普及，人形机器人在这些领域的需求将大幅增长。据经济学家预测，未来几十年内，人形机器人的生产数量有可能突破十亿。李普森进一步补充：“在未来的世界里，这些机器人不可能没有‘面孔’。如果它们拥有面孔，那么眼睛和嘴巴的自然运动是不可或缺的，否则它们永远只是‘诡异之谷’中的存在。”

李普森的研究建立在其长期致力于使机器人通过学习自然形成人类连接的基础之上，比如模仿微笑、眼神接触和语音表达。他强调，这些技能需通过观察学习完成，而不是通过僵化的编程指令实现。“当一次简单的微笑是机器人自主学习的结果时，人类与机器人之间会产生一种意想不到的神奇连接。这是一种难以描述但令人愉悦的体验。”李普森如是说道。

胡宇航也补充指出，人类面部是最强大的交流工具之一，但科学家尚未完全理解其深度。“能够实现这种面部互动的机器人显然在与人类建立更深层次关系方面更具潜力，因为我们很大一部分的交流是依赖面部表情和肢体语言。这也是机器人尚未充分开发的一个重要领域。”