佛山婚姻调查出轨-非语言交流的新领域：将机器人情感映射为触觉表达

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我们认为人类非常聪明，因为人类有很多不同的交流方式。我们说话，我们有富有表情的面孔，我们可以做手势。我们似乎有很多沟通的方式，但我们忽略了动物共有的一些东西：动物可以通过皮肤的变化来表达情绪状态情感交流，比如猫的毛发竖起来，或者河豚在面对某些特定的物体时会膨胀起来。情况。我们或许无法这样表达，但当我们看到它们时，通常都能做出合理的解释。

康奈尔大学盖伊·霍夫曼 (Guy Hoffman) 的人类机器人协作和伴侣 (HRC2) 实验室正在开发一种新型机器人，旨在调查变形通信的概念，这仍然是机器人技术中的一个全新领域。该机器人使用气动弹性体皮肤，可以动态变形，例如起鸡皮疙瘩或长出尖刺，这应该有助于它更有效地沟通，特别是当它想说“别碰我！”时。

该机器人有两个变形模块，每侧一个，用于在与其交互时进行抓握。每个变形模块由排列在网格中的多个变形单元组成，所有变形单元同时激活。变形单元由中空弹性体制成，并通过可填充压缩空气的内部通道网络互连。添加空气会使变形元件膨胀并从变形模块的表面弹出，从而形成既可以看到又可以感觉到的形状。

研究人员为他们的原型机器人配备了两种不同类型的变形单元：鸡皮疙瘩佛山侦探社，在充气时形成圆形圆顶，以及携带声音的尖刺。尖刺无法完全压平，但通过反转气动压力，它们可以被吸回到弹性体的结构中。每个模块中的所有相似单元都相互连接，以便单个模块可以根据需要跳转。

由于人类在触觉交流方面没有丰富的经验，因此研究人员必须找到将鸡皮疙瘩和尖峰转化为人类可以理解的东西的方法。这就是为什么这个社交机器人原型中的变形模块安装在小屏幕的两侧并且具有表现力，以帮助研究人员了解变形如何映射到情感上，无论机器人有或没有互补的情感表达。这是他们接下来要做的事情之一。

有关这项研究的论文将在国际软体机器人会议（RoboSoft）上发表。

问：为什么非语言交流对机器人很重要？

答：这很重要，因为非语言行为在人际交流中起着核心作用。人机交互研究表明，机器人使用非语言行为进行交流的能力会影响其效用潜力，还可能产生心理影响。其他原因包括让机器人使用非语言行为使其看起来更熟悉，而不仅仅是一台冰冷的机器。

问：您认为为什么没有更多的实验将触觉表达作为机器人交流的方式？

答：大多数关于社交机器人的研究都集中在面部表情、大幅度的身体动作、姿势或语调上。这是因为它们是人类非语言表达最重要的渠道。所以从某种意义上来说，这是社交机器人设计者最熟悉的路径。皮肤变形的变化在其他动物身上更为明显。然而，值得注意的是，我们人类也会因外部或内部刺激而表现出皮肤变形变化，例如起鸡皮疙瘩。

与更传统的非语言领域相比，皮肤变形作为情感的研究也少得多，而面部表情和身体动作在映射情感方面有着丰富的历史，无论是在艺术、生物学还是社会科学中。

问：是什么促使您开发这个系统？

A：我们主要受到动物的启发，突出动物在面对外部或内部刺激时皮肤变形的变化。达尔文在他的著作《人和动物的情感表达》中细致地描述了非语言行为和情感。这包括鱼类、爬行动物、鸟类和哺乳动物佛山婚姻调查出轨-非语言交流的新领域：将机器人情感映射为触觉表达，这表明表达情感比面部表情（可以说主要由哺乳动物使用）和手势更为重要。

我们认为这有用的另一个原因是皮肤变化同时在两个通道上起作用：它们可以通过视觉和触觉来感知。这可以提供人类和机器人之间的新型互动。

问：虽然有些动物利用变形来主动表达自己，但人类通常不会。您能解释一下如何将人体可识别的形态变化转化为情感表达吗？

答：人类是动物家族中不可或缺的一员，并且与许多动物一起发展。因此，我们可以预测，我们有能力读取其他物种发出的一些信号。例如，我们不太可能接近带刺的河豚，并且可能会感受到毛茸茸的鸟的痛苦。考虑到机器人不仅仅是人类的替代品，我们可以利用这种新的通信渠道向人类发送信号，看看机器人是否处于积极状态。

我们目前正在研究变形变化的动态，包括速度、频率和幅度，以及空间“节奏”，例如重复模式。这些自然地映射到人类经验。例如，当我们处于平静状态时，我们的心率和呼吸频率会下降到较低的频率水平。我们现在正在进行实验来测试这些变形的表达是否一致地映射到情绪并且可以被用户理解。

问：这种通信方法可能适合哪些潜在应用？您认为这项技术在哪里最有用？

答：我们希望变形变化的触觉和更加“基于进化”的性质首先通过产生潜意识或无意识的交互来增强机器人情感表达的有效性。例如，如果我们看到机器人脸上悲伤的表情，我们也许能够解读机器人的状态，但这种悲伤对我们情绪的影响可能小于手掌下的尖锐感觉。

当视觉和听觉渠道不可用时，这种类型的社交表达能力非常有用。例如，在军事应用中，可能需要人类和机器人之间的静音通信模式。在紧急情况下，能见度可能会因灰尘和烟雾等环境条件而受阻。或者它可能为视力障碍者打开情感通道。

问：接下来你在做什么？您还想探索其他类型的触觉形状吗？

答：我们现在的主要工作是将情感映射为触觉表达，并将其与其他现有的模式（例如面部表情和手势）进行比较。我们还在研究将流体执行器集成到社交机器人外形中的机械设计问题。我们还希望研究新的变形形状并使用计算方法概括此设计过程。