在武漢大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室里,一顆機(jī)器頭正盯著來訪者。它的硅膠皮膚下藏著22個(gè)電機(jī),眼球轉(zhuǎn)動(dòng),眉毛微揚(yáng),嘴角扯出一個(gè)似笑非笑的弧度。當(dāng)研究人員說出“輕蔑”一詞,它的眼球偏向一側(cè),飛出一個(gè)白眼,嘴角輕輕一撇——這個(gè)微妙的表情,和真人的“輕蔑”反應(yīng)如出一轍。
這不僅是武漢大學(xué)鄒勤教授團(tuán)隊(duì)的成果,更是中國仿生機(jī)器人“表情大戰(zhàn)”迭代的一個(gè)縮影。當(dāng)宇樹、智元在比拼雙足運(yùn)動(dòng)時(shí),復(fù)旦、浙大及一批初創(chuàng)公司正全力攻克“機(jī)器臉”。在這條賽道上,武大團(tuán)隊(duì)選擇了一條更務(wù)實(shí)、更硬核的路徑:不追求極致的擬人外觀,而是聚焦“具身運(yùn)控”這一人工智能與仿生學(xué)交叉的難題,試圖讓機(jī)器人真正“看人臉色”。
從“鐵疙瘩”到“察言觀色”
人機(jī)交互的新邏輯

仿生機(jī)器頭精準(zhǔn)復(fù)刻人類微表情
如果僅需語音對(duì)話,機(jī)器人完全可以是一張固定面罩。但鄒勤認(rèn)為,真正能進(jìn)入家庭、承擔(dān)陪伴角色的機(jī)器人,必須會(huì)“表達(dá)”。人際間的情感連接,大量蘊(yùn)含在眼神、嘴角、眉毛的細(xì)微變化中。“你說話時(shí)突然愣一下,它也應(yīng)該‘咯噔’一下,然后給出相應(yīng)反饋。”
這“真聽、真看、真反饋”的背后,是一套完全自主研制的多模態(tài)融合感知系統(tǒng)。鄒勤團(tuán)隊(duì)自研了機(jī)器頭結(jié)構(gòu)與控制、AI語音變聲技術(shù)以及交互智能體,目標(biāo)是從硬件到算法,打造一個(gè)高交互的具身機(jī)器頭。
在國內(nèi),讓機(jī)器人“有表情”已成為一條熱門賽道。首形科技、松延動(dòng)力等正從“語音驅(qū)動(dòng)建?!被蛟黾幼杂啥鹊炔煌窂焦リP(guān)。與這些追求極致擬人外觀、成本往往高達(dá)數(shù)十萬的商業(yè)路徑不同,鄒勤團(tuán)隊(duì)的策略顯得務(wù)實(shí)而獨(dú)特:他們不追求99%的像人,而是著眼于模塊化設(shè)計(jì)和通用接口定義,力圖將“高情商交互”的門檻大幅拉低。
攻克18種微表情與200毫秒的皮膚延遲

武大仿生機(jī)器頭解鎖交互新可能
為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)表情,團(tuán)隊(duì)在機(jī)器頭內(nèi)布置了22個(gè)電機(jī),配合計(jì)算機(jī)視覺算法提取的人臉100多個(gè)特征點(diǎn),驅(qū)動(dòng)眉、眼、鼻、唇、下巴等部位。從第一代的10個(gè)電機(jī)、基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng),到第三代的22個(gè)電機(jī),已能做出18種基于心理學(xué)、行為學(xué)研究的微表情。
然而,真正的挑戰(zhàn)并非電機(jī),而是覆蓋其上的硅膠皮膚?!半姍C(jī)轉(zhuǎn)到位了,但皮膚還沒彈到位?!编u勤解釋道。皮膚的回彈延遲約200毫秒,足以讓表情失真。為解決此難題,團(tuán)隊(duì)通過大量數(shù)據(jù)采集建立模型,預(yù)測(cè)皮膚延遲特性,并在電機(jī)控制中引入算法補(bǔ)償。
這條從“能動(dòng)”到“有情”的升級(jí)之路,清晰記錄了團(tuán)隊(duì)的技術(shù)抉擇。第一代解決“有無”,第二代豐富“庫容”,第三代則直面“延遲”這一交互體驗(yàn)的終極物理障礙之一。接下來,集成視覺識(shí)別,讓機(jī)器頭能“看”到人的表情并實(shí)時(shí)回應(yīng),將是實(shí)現(xiàn)“雙向情緒交互”閉環(huán)的關(guān)鍵一步。
應(yīng)用與未來:不創(chuàng)新就會(huì)“爛掉”

從“無表情”到“有情緒”
這顆機(jī)器頭的應(yīng)用空間遠(yuǎn)超陪伴。它可作為自閉癥兒童、社交焦慮或創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙者的輔助治療工具;對(duì)獨(dú)居老人,其關(guān)懷表情能提供非語言情感反饋。在康復(fù)醫(yī)療領(lǐng)域,團(tuán)隊(duì)計(jì)劃利用其精確的面部運(yùn)動(dòng)建模,輔助開發(fā)智能面癱康復(fù)儀。
從第一代亮相至今,鄒勤團(tuán)隊(duì)已經(jīng)對(duì)“高交互具身機(jī)器頭”進(jìn)行了多輪技術(shù)迭代。然而,技術(shù)領(lǐng)先的窗口期可能很短。近一兩年,專注機(jī)器人“頭部”的初創(chuàng)公司已獲得資本青睞,它們以更快的商業(yè)化節(jié)奏推進(jìn)。鄒勤坦言,機(jī)器人行業(yè)迭代極快?!拔覀冞@個(gè)成果目前有一定領(lǐng)先度,但若得不到市場(chǎng)實(shí)踐支持,一兩年內(nèi)就可能在實(shí)驗(yàn)室里‘爛掉’?!蹦壳埃錆h大學(xué)科技成果轉(zhuǎn)化中心正協(xié)助推廣,希望通過多方支持,快速推進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)升級(jí)和應(yīng)用。
下一步,團(tuán)隊(duì)計(jì)劃集成視覺識(shí)別能力,讓機(jī)器頭不僅能聽、能說、能做表情,更能“看到”你是誰、你是何表情,從而做出更自然、精準(zhǔn)的回應(yīng)。
湖北日?qǐng)?bào)全媒記者 黃潔如 張競(jìng)恒
編輯:董滿