目前人類對人形機器人的認知大致可以分為兩種：一種是身體由金屬部件組成但面部無表情的機器人，另一種是儘可能模仿人類外貌的「人形機器人」。眾所周知，模仿人類外貌的「人形機器人」更容易融入人類的生活，但是該技術卻難以實現。最近，英國機器人製造公司Engineered Arts展示了一款名為「Ameca」的全新人形機器人，這款人形機器人可以栩栩如生的做出人類的很多「面部表情」並能通過面部表達人類的各種情緒，如同真人一般，這款機器人被稱為「世界上最逼真的人形機器人」！本期科普文章，我們就來聊聊關於「世界上最逼真的人形機器人」的相關科學知識吧！
機器人為何難以模仿人類的面部表情？
研究表明，人類臉部有30多塊面部肌肉組成，而人類的面部表情是面部肌肉的一個或多個動作狀態的結果。目前已知的人類面部表情至少有21種，除了常見的高興、吃驚、悲傷、憤怒、厭惡和恐懼6種，還有驚喜（高興＋吃驚）、悲憤（悲傷＋憤怒）等15種可被區分的複合表情。
如果想讓「人形機器人」也能表達出和人類一樣的面部表情，就必須在人形機器人「臉部」的有限空間內放置無數可移動的部件，並且我們還要能準確的控制它們作出各種動作。而由於人類對「面部表情」非常敏感，哪怕是細微的面部不協調，都會使得機器人的面部表情不自然，從而讓人感到毛骨悚然和恐懼；因此，一個簡單的表情都要經過複雜的計算和高精度的控制才能使人形機器人能夠正確地表達「面部表情」。
Engineered Arts製造的人形機器人「Ameca」是如何解決這一難題的？
首先，Engineered Arts的研究人員為Ameca配備了一系列的傳感器，包括攝像頭、麥克風、位置編碼器以及其它一系列配套的智能電子設備；隨後，研究人員再對真人進行3D掃描，獲取人體骨骼結構、皮膚紋理和各種表情的參數，並建立3D模型，然後在3D印表機上精確列印出模具，隨後再將特製的「類人皮膚」和其他臉部細節的部分安裝到模具上。
截至2022年，Engineered Arts的研究人員在Ameca的臉部一共放置了34個活動部件，現在的Ameca可以做出比如喜悅、驚訝、憤怒、困惑、悲傷等非常細緻的面部表情。由於加入了AI技術，Ameca展示的每個表情動作都非常的細膩和真實，並且將類似人類的情緒變化都表達了出來。
根據Engineered Arts公司的介紹，Ameca的硬體和軟體都採用模塊化安裝，因此後期可以方便的升級改造。
寫在最後：
目前，「Ameca」除了模仿面部表情和身體動作外，沒有其他功能，比如沒有行走能力。小編認為如果將Ameca機器人和波士頓動力公司的Atlas機器人結合起來，或許可以創造出我們在電影、小說中看到的「與人類一樣的機器人」。但是，在未來，如果具有模仿人類情緒而且可以獨立思考和決策的高級人工智慧機器人大量的出現，將會影響到人類社會的各個方面，不知道人類是否做好了準備？
作者｜程衛衛
來源｜鄭州市第二屆科普徵文大賽投稿入選作品
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