蘋果把臺(tái)燈做成機(jī)器人!能用動(dòng)作表達(dá)情緒,重新定義機(jī)器人交互
蘋果首款機(jī)器人(試驗(yàn)版),居然是個(gè)臺(tái)燈??
前段時(shí)間蘋果布局機(jī)器人的消息頻頻傳出,但究竟要做個(gè)什么樣式兒的一直沒有定論。
蘋果最新論文揭露,或許它們看起來不會(huì)像機(jī)器人,或許它們將無處不在!
蘋果放出來一個(gè)臺(tái)燈機(jī)器人以做展示,火遍reddit、X等平臺(tái)。
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這個(gè)臺(tái)燈那是相當(dāng)靈活,它擺脫了機(jī)械式的動(dòng)作,甚至能夠通過動(dòng)作表達(dá)出一些“情緒”。
比如下面這個(gè)展示,通過它的動(dòng)作似乎可以感受到它偷感很重,先是左顧右盼趁人不備推倒積木,成功后還得意地?fù)u頭晃腦:
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也有看起來很乖的時(shí)候,對(duì)人點(diǎn)頭哈腰,根據(jù)人給出的各種手勢幫忙照明打光:
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它可以在各種場景下,每時(shí)每刻陪伴著你:
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這就是蘋果最新研究出的具有表達(dá)性動(dòng)作的非人形機(jī)器人。
和只會(huì)從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)執(zhí)行功能性動(dòng)作(右)的機(jī)器人相比,這種機(jī)器人(左)顯得更具親和力:
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喏,你讓它照很遠(yuǎn)處的一張紙,它會(huì)助力一下把頭探過去,夠不到還會(huì)“低頭沮喪”:
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主人切菜聽音樂,它還跟著嗨起來了:
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網(wǎng)友看到這一系列操作,紛紛坐不住了,這不是皮克斯照進(jìn)現(xiàn)實(shí)嗎?
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不是冷冰冰、死氣沉沉的機(jī)器人哎。
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下面具體來看看蘋果的這項(xiàng)新研究。
蘋果做的機(jī)器人有點(diǎn)小“情緒”
這項(xiàng)研究的核心理念是:機(jī)器人不應(yīng)僅僅完成從A點(diǎn)到B點(diǎn)這樣的功能性運(yùn)動(dòng),還應(yīng)該能夠通過運(yùn)動(dòng)方式來傳達(dá)其內(nèi)部狀態(tài),如意圖、注意力、態(tài)度和情緒,從而實(shí)現(xiàn)更自然的人機(jī)交互。
為此,團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)名為ELEGNT的創(chuàng)新框架,旨在為非人形機(jī)器人設(shè)計(jì)兼具功能性和表達(dá)性的運(yùn)動(dòng)方式。
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在技術(shù)層面,研究團(tuán)隊(duì)將機(jī)器人運(yùn)動(dòng)建模為馬爾可夫決策過程(MDP),包含兩個(gè)關(guān)鍵組成部分:功能效用(F)和表達(dá)效用(E)。
功能效用驅(qū)動(dòng)機(jī)器人完成具體的任務(wù)目標(biāo),而表達(dá)效用則促使機(jī)器人通過運(yùn)動(dòng)來傳達(dá)內(nèi)部狀態(tài)。
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系統(tǒng)的總體目標(biāo)是優(yōu)化這兩種效用的加權(quán)和(F + γE),其中γ代表表達(dá)效用的權(quán)重。
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為了實(shí)現(xiàn)豐富的表達(dá)性動(dòng)作,研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一套設(shè)計(jì)原語,包括Kinesics(體勢學(xué))和Proxemics(空間關(guān)系學(xué))。
Kinesics原語包含空間和時(shí)間兩個(gè)維度的特征。
在空間特征方面,機(jī)器人可以使用隱喻性的姿勢來表達(dá)各種狀態(tài),比如,臺(tái)燈形態(tài)的機(jī)器人可以通過“點(diǎn)頭”或“搖頭”來表達(dá)態(tài)度;在時(shí)間特征方面,機(jī)器人可以調(diào)整速度、停頓或抖動(dòng)來傳達(dá)態(tài)度和情緒。
Proxemics原語則關(guān)注如何通過管理空間距離來表達(dá)機(jī)器人與環(huán)境和人之間的關(guān)系,包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩類。
靜態(tài)涉及機(jī)器人相對(duì)于物體或人的位置擺放,以傳達(dá)注意力和意圖。例如,機(jī)器人可以將“目光”對(duì)準(zhǔn)某個(gè)物體,并使用燈光或投影來突出它,從而表明關(guān)注焦點(diǎn)。
動(dòng)態(tài)則使用運(yùn)動(dòng)來表達(dá)態(tài)度或意圖,靠近或遠(yuǎn)離某個(gè)物體可以反映機(jī)器人對(duì)它的態(tài)度,而在物體之間改變方向則可以表示注意力的轉(zhuǎn)移。
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創(chuàng)造皮克斯臺(tái)燈驗(yàn)證
在實(shí)踐中,研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)形似臺(tái)燈的機(jī)器人,模樣確實(shí)是受皮克斯開山之作之頑皮跳跳燈《Luxo Jr.》啟發(fā)。
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該機(jī)器人由一個(gè)重新配置的6自由度機(jī)械臂、一個(gè)嵌入LED燈的3D打印塑料燈頭、一個(gè)激光投影儀和一個(gè)內(nèi)置攝像頭組成。
此外還配備了一個(gè)朝下的外部攝像頭,裝備了一個(gè)語音系統(tǒng),用于聽取和對(duì)用戶進(jìn)行講話。
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為評(píng)估設(shè)計(jì)框架的效果,研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了用戶研究,招募21名參與者,比較了純功能性動(dòng)作和增加表達(dá)性動(dòng)作兩種情況下的交互效果。
實(shí)驗(yàn)覆蓋了6個(gè)不同場景,包括功能性任務(wù)(如調(diào)節(jié)照明)和社交性任務(wù)(如社交對(duì)話)。
每個(gè)任務(wù)都準(zhǔn)備了兩個(gè)版本的視頻,一個(gè)僅展示功能性動(dòng)作,另一個(gè)則同時(shí)包含功能性和表達(dá)性動(dòng)作。
研究使用了多維度的評(píng)估體系,要求參與者從人性化程度、感知智能、感知情感/性格、互動(dòng)參與度、連接感和使用意愿等六個(gè)方面進(jìn)行打分。
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定量結(jié)果顯示,具有表達(dá)性動(dòng)作的機(jī)器人獲得了顯著高于純功能性動(dòng)作版本的評(píng)分(平均分別為56.16分和28.77分)。
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在感知性格、人性化程度和參與度等指標(biāo)上,兩種版本的差異最為顯著;在社交導(dǎo)向的任務(wù)中,表達(dá)性動(dòng)作帶來的優(yōu)勢更為突出。
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此外,參與者的個(gè)人背景,如年齡、是否具有機(jī)器人專業(yè)背景以及表達(dá)設(shè)計(jì)背景等因素,都會(huì)對(duì)其評(píng)分產(chǎn)生影響。
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定性結(jié)果揭示,參與者普遍認(rèn)為具有表達(dá)性動(dòng)作的機(jī)器人更具生命力和趣味性,更容易被擬人化,常被比作“寵物”或“孩子”。
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研究還發(fā)現(xiàn),表達(dá)性動(dòng)作的價(jià)值在不同任務(wù)中存在差異,在社交類任務(wù)中表現(xiàn)更為突出。
機(jī)器人的動(dòng)作需要與其他交互模態(tài)(如聲音、燈光)保持協(xié)調(diào)一致,才能獲得更好的交互效果。
蘋果這項(xiàng)新研究發(fā)出后廣受好評(píng),不過也有不少人吐槽,認(rèn)為還是需要通用機(jī)器人:
需要能移動(dòng),還需要手臂和手,將核心功能添加到每一件家具中并不經(jīng)濟(jì)高效。
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那么,你喜歡這種機(jī)器人嗎?你認(rèn)為機(jī)器人應(yīng)該長啥樣?
論文鏈接:https://arxiv.org/pdf/2501.12493