尼古拉的一些面部動(dòng)作單元（AU）。第1行：（1）內(nèi)眉毛提升器，（2）外眉毛提升器，（4）眉毛降低器，（5）上眼瞼提升器，（6）臉頰提升器，（7）眼瞼緊縮器。第二行：(10)上唇提升器，(12)拉唇角器，(14)調(diào)唇器，(15)去唇角器，(16)去下唇器，(18)皺唇器。第三行：(20)唇部拉伸器，(22)唇部漏斗器，(25)嘴唇分開(kāi)，(26)下頜下垂，(43)閉眼。對(duì)于AU 25，顯示的是AU 25 + 26。信用: RIKEN

來(lái)自日本理化學(xué)研究所守護(hù)者機(jī)器人項(xiàng)目的研究人員制作了一個(gè)名為Nikola的機(jī)器人兒童，它能成功地傳達(dá)六種基本情緒。這項(xiàng)發(fā)表在《心理學(xué)前沿》上的新研究測(cè)試了人們對(duì)六種面部表情的識(shí)別程度--快樂(lè)、悲傷、恐懼、憤怒、驚訝和厭惡--這些表情是通過(guò)移動(dòng)尼古拉臉上的 "肌肉 "產(chǎn)生的。這是第一次對(duì)這六種情緒的機(jī)器人表達(dá)的質(zhì)量進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證。

機(jī)器人女仆羅西50多年前在杰特森的動(dòng)畫片中首次亮相時(shí)被認(rèn)為是科幻小說(shuō)。盡管現(xiàn)實(shí)中的助人機(jī)器人目前更多的是科學(xué)而不是小說(shuō)，但仍有許多挑戰(zhàn)需要應(yīng)對(duì)，包括能夠檢測(cè)和表達(dá)情感。最近由理化學(xué)研究所守護(hù)者機(jī)器人項(xiàng)目的Wataru Sato領(lǐng)導(dǎo)的研究重點(diǎn)是建立一個(gè)人形機(jī)器人，或稱機(jī)器人，能夠用其面部來(lái)表達(dá)各種情緒。其結(jié)果是Nikola，一個(gè)看起來(lái)像一個(gè)無(wú)毛男孩的機(jī)器人頭。

在Nikola的臉上有29個(gè)氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，控制人工肌肉的運(yùn)動(dòng)。另有六個(gè)致動(dòng)器控制頭部和眼球的運(yùn)動(dòng)。氣動(dòng)執(zhí)行器由氣壓控制，這使得運(yùn)動(dòng)無(wú)聲而流暢。該團(tuán)隊(duì)根據(jù)面部動(dòng)作編碼系統(tǒng)（FACS）安置了這些執(zhí)行器，該系統(tǒng)已被廣泛用于研究面部表情。過(guò)去的研究已經(jīng)確定了許多面部動(dòng)作單元--如 "臉頰上揚(yáng) "和 "嘴唇撅起"--構(gòu)成了典型的情緒，如快樂(lè)或厭惡，研究人員將這些動(dòng)作單元納入了尼古拉的設(shè)計(jì)中。

通常情況下，對(duì)情緒的研究，特別是人們對(duì)情緒的反應(yīng)，有一個(gè)問(wèn)題。很難做一個(gè)適當(dāng)?shù)目刂茖?shí)驗(yàn)，與活人互動(dòng)，但同時(shí)，看人的照片或視頻就不那么自然了，反應(yīng)也不一樣。"希望通過(guò)像Nikola這樣的機(jī)器人，我們可以吃到我們的蛋糕，也吃到它，"佐藤說(shuō)。"我們可以控制尼古拉行為的每一個(gè)方面，同時(shí)研究現(xiàn)場(chǎng)互動(dòng)。第一步是看看尼古拉的面部表情是否可以理解。

一個(gè)獲得FACS評(píng)分認(rèn)證的人能夠識(shí)別每個(gè)面部動(dòng)作單元，這表明尼古拉的面部動(dòng)作準(zhǔn)確地類似于真實(shí)的人類。第二項(xiàng)測(cè)試表明，日常生活中的人可以在尼古拉的臉上識(shí)別出六種原型情緒--快樂(lè)、悲傷、恐懼、憤怒、驚訝和厭惡，盡管準(zhǔn)確度不一。這是因?yàn)槟峁爬墓枘z皮膚比真正的人類皮膚彈性差，不能很好地形成皺紋。因此，像厭惡這樣的情緒更難識(shí)別，因?yàn)椴荒馨ū亲悠鸢櫟膭?dòng)作單元。

佐藤說(shuō)："在短期內(nèi)，像尼古拉這樣的機(jī)器人可以成為社會(huì)心理學(xué)甚至社會(huì)神經(jīng)科學(xué)的重要研究工具，與人類同盟者相比，機(jī)器人善于控制行為，可以促進(jìn)對(duì)人類社會(huì)互動(dòng)的嚴(yán)格實(shí)證調(diào)查。作為一個(gè)例子，研究人員要求人們?cè)谙到y(tǒng)地控制尼古拉面部動(dòng)作的速度時(shí)對(duì)其情緒的自然度進(jìn)行評(píng)分。研究人員發(fā)現(xiàn)，最自然的速度對(duì)于某些情緒（如悲傷）來(lái)說(shuō)比其他情緒（如驚訝）更慢。"

佐藤說(shuō)："雖然尼古拉仍然缺乏身體，但守護(hù)者機(jī)器人項(xiàng)目的最終目標(biāo)是建立一個(gè)能夠幫助人們的機(jī)器人，特別是那些可能獨(dú)自生活的身體需求者。能夠與我們進(jìn)行情感交流的機(jī)器人將在廣泛的現(xiàn)實(shí)生活中發(fā)揮作用，如照顧老年人，并能促進(jìn)人類的福祉。"