超逼真机器人“歌唱家”！表情手势丰富流畅，公司首创“智能蜡像”

大数据文摘授权转载自机器人大讲堂

电影《西部世界》里，机器人接待员看起来与人类别无二致。

虽然剧情是编的，但现实生活中，让人“傻傻分不清”的仿人机器人已经逐渐向我们靠近。

来看看这位“歌唱家”：

机器人的名字叫Cleo，它正在忘我地演唱席琳·迪翁的歌曲《MyHeart Will Go On》，先不提嗓音如何，它表达情感的方式和真正的人类歌唱家如出一辙：“闭眼”“耸肩”“手臂摇晃”“摇头”“皱眉”，一系列流畅动作组合在一起形成了微妙的肢体语言手势。

这是英国一家名叫EngineeredArts的公司开发的仿人机器人，公司拥有一个类似“西部世界”的技术部门，专门研究和开发一个叫做“Mesmer”的机器人平台。情感丰富的机器人“歌唱家”Cleo就是其中之一。

除此之外，他们还设计了多种造型的机器人：

褪去人类皮肤，Cleo机器人其实长这样：

它的机器人平台主要由4个部分组成：

• 硬件：电动机，电子零件，连接装置

• 传感器：镜头，深度传感器，激光雷达，麦克风

• 固件：用于记录对电动机速度，位置和转矩的控制

• 软件：运动控制，人机交互，声光

机器人颈部模仿了人类颈部的运动和解剖结构，其各个组件可以像人类的椎骨一样弯曲和扭曲，采用5轴设计，可让头部平稳旋转至任何位置。

仅凭这一点还不足以实现Cleo“人性化”的原因。Cleo的平稳动作得益于手臂，腕部和颈部的多个关节以及肩膀的旋转设计，使机器人可以执行微妙的肢体语言手势，例如“耸肩”动作，这是“Mesmer”平台的其他类人机器人都无法完成的。

还有用手指环绕身体直到后脑勺：

肩膀可以向前向后流畅伸展：

“Mesmer”平台机器人的皮肤使用柔软且耐用的硅材料，要打造真正逼真的外观，不仅需要皮肤具有正确的形状，颜色，质地和柔韧性，而且还需要头发、眉毛、胡茬、睫毛。这些毛发都是一缕一缕的刺入机器人的皮肤上，看起来超逼真。

“Mesmer”平台机器人的头部形状也像人类一样真实。开发人员扫描了人类的头骨形状，设计了头骨零件，然后进行3D打印以确保完美贴合。

机器人几乎是不发出任何噪音的，电动机静音运行，大部分面部发音来自眼球和眼睑运动。他们需要像人一样眨眼和转动眼球，两只眼睛都由无声的高扭矩高速电机提供动力，以确保他感觉像一个真实的人。

“Mesmer”机器人还有一个眼神交流的法宝，眼睛可以识别前方2米远的人的脸部，并通过LiDAR设计检测移动物体的存在，当你和机器人交谈时，它可以一直注视你。

最重要的是，Mesmer是基于Engineered Arts的TinMan远程呈现软件构建的，该软件可以将每个电动机和每个传感器连接到任何具有Internet功能的设备。还允许用户在机器人中集成人性化的特质，例如开玩笑，提出问题并通过预先编程的内容回答问题的能力。

2018年，Engineered Arts公司在上海杜莎夫人蜡像馆创建了第一个“智能蜡像”——井柏然和胡巴。

开发人员按照井柏然的头骨设计了独一无二的专属造型，完美的机器人头骨披上人造皮肤，简直是井柏然本人！

胡巴的创作就简单很多，无需进行头骨设计，可以直接内部进行3D打印模具和型芯。它也没有像人类一样复杂的颈部和肩部动作，只要俏皮的动一动嘴巴，眼珠和耳朵。

如果Mesmer机器人站在远处，融入人群不是难事。

当它站在你眼前时，虽然说话，表演，唱歌时都被赋予了模仿人类肢体动作和表情的能力，但看起来还是像打了肉毒杆菌一样僵硬。

如果要构建一个逼真的机器人，除了移动其嘴巴和眼睛之外，还必须努力使其看起来“真实”。例如，呼吸时的微妙动作，平衡脚部时的平稳身体调整，眼睛注视时的焦点变化等。这些是机器人除了材料之外还必须克服的技术问题，正是这些细微差别使人与机器人之间产生了差异。

也许未来这些问题都会被克服，多年后当它再次站在你眼前，你还能认得出来吗？

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