在武漢大學計算機學院的實驗室里,一顆機器頭正盯著來訪者。它的硅膠皮膚下藏著22個電機,眼球轉(zhuǎn)動,眉毛微揚,嘴角扯出一個似笑非笑的弧度。當研究人員說出“輕蔑”一詞,它的眼球偏向一側(cè),飛出一個白眼,嘴角輕輕一撇——這個微妙的表情,和真人的“輕蔑”反應如出一轍。
這不僅是武漢大學鄒勤教授團隊的成果,更是中國仿生機器人“表情大戰(zhàn)”迭代的一個縮影。當宇樹、智元在比拼雙足運動時,復旦、浙大及一批初創(chuàng)公司正全力攻克“機器臉”。在這條賽道上,武大團隊選擇了一條更務實、更硬核的路徑:不追求極致的擬人外觀,而是聚焦“具身運控”這一人工智能與仿生學交叉的難題,試圖讓機器人真正“看人臉色”。
從“鐵疙瘩”到“察言觀色”
人機交互的新邏輯

仿生機器頭精準復刻人類微表情
如果僅需語音對話,機器人完全可以是一張固定面罩。但鄒勤認為,真正能進入家庭、承擔陪伴角色的機器人,必須會“表達”。人際間的情感連接,大量蘊含在眼神、嘴角、眉毛的細微變化中?!澳阏f話時突然愣一下,它也應該‘咯噔’一下,然后給出相應反饋?!?/p>
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)。鄒勤團隊自研了機器頭結(jié)構(gòu)與控制、AI語音變聲技術以及交互智能體,目標是從硬件到算法,打造一個高交互的具身機器頭。
在國內(nèi),讓機器人“有表情”已成為一條熱門賽道。首形科技、松延動力等正從“語音驅(qū)動建?!被蛟黾幼杂啥鹊炔煌窂焦リP。與這些追求極致擬人外觀、成本往往高達數(shù)十萬的商業(yè)路徑不同,鄒勤團隊的策略顯得務實而獨特:他們不追求99%的像人,而是著眼于模塊化設計和通用接口定義,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

武大仿生機器頭解鎖交互新可能
為實現(xiàn)精準表情,團隊在機器頭內(nèi)布置了22個電機,配合計算機視覺算法提取的人臉100多個特征點,驅(qū)動眉、眼、鼻、唇、下巴等部位。從第一代的10個電機、基礎運動,到第三代的22個電機,已能做出18種基于心理學、行為學研究的微表情。
然而,真正的挑戰(zhàn)并非電機,而是覆蓋其上的硅膠皮膚。“電機轉(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,團隊通過大量數(shù)據(jù)采集建立模型,預測皮膚延遲特性,并在電機控制中引入算法補償。
這條從“能動”到“有情”的升級之路,清晰記錄了團隊的技術抉擇。第一代解決“有無”,第二代豐富“庫容”,第三代則直面“延遲”這一交互體驗的終極物理障礙之一。接下來,集成視覺識別,讓機器頭能“看”到人的表情并實時回應,將是實現(xiàn)“雙向情緒交互”閉環(huán)的關鍵一步。
應用與未來:不創(chuàng)新就會“爛掉”

從“無表情”到“有情緒”
這顆機器頭的應用空間遠超陪伴。它可作為自閉癥兒童、社交焦慮或創(chuàng)傷后應激障礙者的輔助治療工具;對獨居老人,其關懷表情能提供非語言情感反饋。在康復醫(yī)療領域,團隊計劃利用其精確的面部運動建模,輔助開發(fā)智能面癱康復儀。
從第一代亮相至今,鄒勤團隊已經(jīng)對“高交互具身機器頭”進行了多輪技術迭代。然而,技術領先的窗口期可能很短。近一兩年,專注機器人“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。鄒勤坦言,機器人行業(yè)迭代極快。“我們這個成果目前有一定領先度,但若得不到市場實踐支持,一兩年內(nèi)就可能在實驗室里‘爛掉’?!蹦壳?,武漢大學科技成果轉(zhuǎn)化中心正協(xié)助推廣,希望通過多方支持,快速推進該項技術升級和應用。
下一步,團隊計劃集成視覺識別能力,讓機器頭不僅能聽、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、精準的回應。
湖北日報全媒記者 黃潔如 張競恒
編輯:董滿