蘋果把臺燈做成機器人!能用動作表達情緒,重新定義機器人交互
蘋果首款機器人(試驗版),居然是個臺燈??
前段時間蘋果布局機器人的消息頻頻傳出,但究竟要做個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像機器人,或許它們將無處不在!
蘋果放出來一個臺燈機器人以做展示,火遍reddit、X等平臺。
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這個臺燈那是相當靈活,它擺脫了機械式的動作,甚至能夠通過動作表達出一些“情緒”。
比如下面這個展示,通過它的動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,成功后還得意地搖頭晃腦:
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也有看起來很乖的時候,對人點頭哈腰,根據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性動作的非人形機器人。
和只會從A點移動到B點執(zhí)行功能性動作(右)的機器人相比,這種機器人(左)顯得更具親和力:
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喏,你讓它照很遠處的一張紙,它會助力一下把頭探過去,夠不到還會“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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網友看到這一系列操作,紛紛坐不住了,這不是皮克斯照進現實嗎?
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不是冷冰冰、死氣沉沉的機器人哎。
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下面具體來看看蘋果的這項新研究。
蘋果做的機器人有點小“情緒”
這項研究的核心理念是:機器人不應僅僅完成從A點到B點這樣的功能性運動,還應該能夠通過運動方式來傳達其內部狀態(tài),如意圖、注意力、態(tài)度和情緒,從而實現更自然的人機交互。
為此,團隊提出了一個名為ELEGNT的創(chuàng)新框架,旨在為非人形機器人設計兼具功能性和表達性的運動方式。
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在技術層面,研究團隊將機器人運動建模為馬爾可夫決策過程(MDP),包含兩個關鍵組成部分:功能效用(F)和表達效用(E)。
功能效用驅動機器人完成具體的任務目標,而表達效用則促使機器人通過運動來傳達內部狀態(tài)。
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系統(tǒng)的總體目標是優(yōu)化這兩種效用的加權和(F + γE),其中γ代表表達效用的權重。
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為了實現豐富的表達性動作,研究團隊開發(fā)了一套設計原語,包括Kinesics(體勢學)和Proxemics(空間關系學)。
Kinesics原語包含空間和時間兩個維度的特征。
在空間特征方面,機器人可以使用隱喻性的姿勢來表達各種狀態(tài),比如,臺燈形態(tài)的機器人可以通過“點頭”或“搖頭”來表達態(tài)度;在時間特征方面,機器人可以調整速度、停頓或抖動來傳達態(tài)度和情緒。
Proxemics原語則關注如何通過管理空間距離來表達機器人與環(huán)境和人之間的關系,包括靜態(tài)和動態(tài)兩類。
靜態(tài)涉及機器人相對于物體或人的位置擺放,以傳達注意力和意圖。例如,機器人可以將“目光”對準某個物體,并使用燈光或投影來突出它,從而表明關注焦點。
動態(tài)則使用運動來表達態(tài)度或意圖,靠近或遠離某個物體可以反映機器人對它的態(tài)度,而在物體之間改變方向則可以表示注意力的轉移。
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創(chuàng)造皮克斯臺燈驗證
在實踐中,研究團隊設計了一個形似臺燈的機器人,模樣確實是受皮克斯開山之作之頑皮跳跳燈《Luxo Jr.》啟發(fā)。
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該機器人由一個重新配置的6自由度機械臂、一個嵌入LED燈的3D打印塑料燈頭、一個激光投影儀和一個內置攝像頭組成。
此外還配備了一個朝下的外部攝像頭,裝備了一個語音系統(tǒng),用于聽取和對用戶進行講話。
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為評估設計框架的效果,研究團隊進行了用戶研究,招募21名參與者,比較了純功能性動作和增加表達性動作兩種情況下的交互效果。
實驗覆蓋了6個不同場景,包括功能性任務(如調節(jié)照明)和社交性任務(如社交對話)。
每個任務都準備了兩個版本的視頻,一個僅展示功能性動作,另一個則同時包含功能性和表達性動作。
研究使用了多維度的評估體系,要求參與者從人性化程度、感知智能、感知情感/性格、互動參與度、連接感和使用意愿等六個方面進行打分。
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定量結果顯示,具有表達性動作的機器人獲得了顯著高于純功能性動作版本的評分(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上,兩種版本的差異最為顯著;在社交導向的任務中,表達性動作帶來的優(yōu)勢更為突出。
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此外,參與者的個人背景,如年齡、是否具有機器人專業(yè)背景以及表達設計背景等因素,都會對其評分產生影響。
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定性結果揭示,參與者普遍認為具有表達性動作的機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,表達性動作的價值在不同任務中存在差異,在社交類任務中表現更為突出。
機器人的動作需要與其他交互模態(tài)(如聲音、燈光)保持協調一致,才能獲得更好的交互效果。
蘋果這項新研究發(fā)出后廣受好評,不過也有不少人吐槽,認為還是需要通用機器人:
需要能移動,還需要手臂和手,將核心功能添加到每一件家具中并不經濟高效。
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那么,你喜歡這種機器人嗎?你認為機器人應該長啥樣?
論文鏈接:https://arxiv.org/pdf/2501.12493