Hoewel gezichtsuitdrukkingen cruciaal zijn om vertrouwen op te wekken, zijn de meeste robots zielloze machines. Tot nu, want ook robots leren hoe en wanneer ze een lach tevoorschijn moeten toveren.
Onderzoekers van het Creative Machines Lab aan de universiteit van Columbia zijn er na vijf jaar in geslaagd om een autonome robot, EVA genaamd, te ontwikkelen die de gezichtsuitdrukkingen van mensen in zijn buurt kan nabootsen.
‘Het idee voor EVA kreeg een paar jaar geleden vorm, toen mijn studenten en ik opmerkten dat de robots in ons lab naar ons terug begonnen te staren door hun plastic, gekke ogen’, zegt professor Hod Lipson van de Columbia-universiteit en directeur van het Creative Machines Lab.
Behoefte aan realistische robots
Door het toenemende gebruik van robots in plaatsen zoals verpleeghuizen, magazijnen en fabrieken is er steeds meer behoefte aan responsieve, realistische robots, zo luidt de redenering. Lipson merkte in een supermarkt op dat bevoorradingsrobots naamplaatjes kregen om ze te vermenselijken.
‘Mensen leken hun robotcollega’s te vermenselijken door ze ogen, een identiteit of een naam te geven’, zegt hij. ‘Dit deed ons afvragen: als ogen en kleding werken, waarom maken we dan geen robot met een superexpressief en responsief menselijk gezicht?’
Hoewel dit erg eenvoudig klinkt, is het voor robot-experts een enorme uitdaging om een overtuigend robotgezicht te maken. Zo bestaan robots al decennialang uit metaal of hard plastic, materialen die te stijf zijn om menselijk weefsel na te bootsen. Ook de ruwe hardware van robots, met hun zware sensoren en motoren, zijn volgens de onderzoekers moeilijk om mee te werken.
Tientallen ‘spieren’
In een eerste fase bouwden Lipson en zijn studenten een buste met een gezicht, met een zachte ‘huid’, en daarachter een robot. Met behulp van haar 42 kunstmatige spieren (in de vorm van kabels en motoren) die op verschillende punten aan het gezicht zijn bevestigd, kan EVA de zes basisemoties uitdrukken: woede, walging, angst, vreugde, droefheid en verrassing. Ook een reeks meer genuanceerde emoties vallen af te lezen van haar gezicht.
‘Op een dag was ik met mijn eigen zaken bezig toen EVA me plotseling een grote, vriendelijke glimlach gaf’, zegt Lipson. ‘Ik wist dat het puur mechanisch was, maar ik merkte dat ik reflexmatig terug glimlachte.’
Artificiële intelligentie
Daarna programmeerden de onderzoekers de artificiële intelligentie waarmee EVA zelf gezichtsuitdrukkingen kan gebruiken, zonder menselijke tussenkomst. Ze leerden de robot via video’s om menselijke gezichten te lezen en na te doen. Met succes.
De onderzoekers benadrukken wel dat EVA een laboratoriumexperiment is en dat het nog ver afstaat van de complexe manieren waarop mensen communiceren via gezichtsuitdrukkingen. Maar ‘onze hersenen lijken goed te reageren op robots met een herkenbare fysieke aanwezigheid’, besluit Lipson.
(lb)
