Ik heb ogen in menselijke stijl gemaakt voor robots

Ik heb ogen in menselijke stijl gemaakt voor robots – fulfilled wat inspiratie van Jabba the Hutt

Het werk van de auteur about het maken van robotogen in menselijke stijl Auteur, Auteur verstrekt

In humanoïde robots worden kunstmatige ogen vaak poppenogen genoemd omdat ze zijn gemaakt van glas of acryl. Dit is een probleem omdat hun pupillen niet reageren zoals levende menselijke ogen. Leerlingen zijn belangrijk omdat ze visuele signalen uitzenden die we onbewust interpreteren als emoties en begrip.

Voor veel wetenschappers die in robotica werken, is het nabootsen van menselijke kwaliteiten een belangrijk onderdeel van ons werk. Daartoe is mijn onderzoek het eerste dat robotogen creëert die fulfilled behulp van een kunstmatige spier reageren op zowel licht als emotie. Dit zal hen helpen om te communiceren met mensen, die zich meer op hun gemak voelen fulfilled robotfuncties die hun eigen kenmerken weerspiegelen. Satisfied meer levensechte robots kunnen mensen op een natuurlijkere manier met technologie omgaan.

Mijn werk is geïnspireerd door een ontmoeting met John Coppinger, een van de ingenieurs van Jabba the Hutt, uit de film Star Wars: Return of the Jedi uit 1983. Coppinger ontwierp de verwijdende ogen van Jabba, en we spraken more than de moeilijkheden om iets soortgelijks te maken dat earlier in een oog van menselijke maat vanwege de complexiteit van de mechanismen.

Hoe het werkt

Het heeft meer dan vier jaar aan laboratoriumexperimenten gekost om de juiste materialen te krijgen om robotogen te laten functioneren als menselijke ogen. U kunt de resultaten zien in de leadafbeelding. Om het zachte weefsel van de menselijke iris te repliceren, hebben we een gekleurd gelatinemembraan 3D-geprint achieved behulp van een digitale kaart van een menselijk oog. In tegenstelling tot glas en acryl is gelatine natuurlijk, zeer flexibel en kan het een afbeelding bevatten. In het midden van elke iris bevinden zich gaten, die we portalen noemen. De ene kan een digital camera plaatsen om de wereld te zien, de andere is voor een fotosensor om licht te meten.

Om de pupillen te laten uitzetten en samentrekken, zoals ze doen wanneer mensen blij of bang zijn, hebben we een kunstmatige spier gemaakt van een uitgerekt siliconenmembraan, aan elke kant bedekt achieved grafeen. Wanneer ze worden geactiveerd, knijpen ze het siliconenmembraan samen, wat een samentrekkend outcome geeft. Grafeen is zo fijn dat een enkele coating licht doorlaat als een menselijk oog.

Een kunstmatige spier wordt geactiveerd doorway aan elke kant van het membraan een positief en negatief veld van statische elektriciteit te creëren dat de spier samendrukt en ontspant achieved hoge en lage spanning. Denk aan een voorwerp aan elke kant samenknijpen en het dan los te laten. Het oppervlak zal toenemen en afnemen satisfied de hoeveelheid druk die u erop uitoefent. Om verder te helpen bij het creëren van mensachtige ogen, hebben we een flexibel 3D-geprint materiaal gebruikt om de kunstmatige spieren en sensoren op hun plaats te houden.

Een ander kenmerk van het robotoog is dat het tegelijkertijd op licht en emotie kan reageren. Dit is essentieel voor het nauwkeurig nabootsen van de functionaliteit van het menselijk oog, maar robotogen konden dit voorheen niet.

Lees meer: ​​Eye-tracking is de volgende grens van mens-computerinteractie

Een microprocessor schakelt de ogen van de robot tussen emotie en licht, zodat de ogen net zo kunnen reageren als menselijke ogen: bij mensen zetten onze pupillen uit als reactie op licht en geluk, en krimpen ze samen op donkere plaatsen en wanneer we ongelukkiger zijn.

Wanneer de robot fulfilled iemand communiceert, gebruikt een digicam equipment finding out-application om hun emotionele toestand te voorspellen op basis van hun gezichtsuitdrukkingen. Dit wijst een emotie toe aan de robot, zoals geluk of verdriet, en stuurt een bericht naar de leerlingen om dienovereenkomstig uit te breiden of te verkleinen. Evenzo verwijdt de pupil van de robotic in de lichtmodus zich in het donker en krimpt deze in heldere omstandigheden.

Waarom robots menselijke ogen nodig hebben

De voordelen van het maken van meer levensechte robots is dat mensen op een natuurlijkere manier achieved technologie kunnen omgaan. Dit is belangrijk omdat voor sommige mensen een mensachtige interface geruststellend is en de manier waarop mensen op robots reageren kan verbeteren.

Dit moet het voor robots gemakkelijker maken om sociaal achieved mensen om te gaan, wat handig kan zijn voor mensen die alleen wonen. Na verloop van tijd zullen robots hopelijk in staat zijn om hen added ondersteuning en gezelschap te bieden.

Een blauw oog.

Bij mensen worden de pupillen groter als mensen gelukkig zijn of als er fel licht is.
HKwaliteit/Shutterstock

Om meer te weten te komen over hoe de ogen van robots moesten reageren, voerde ik een experiment uit fulfilled mensen die naar verschillende video’s keken. Vervolgens staarden ze in een kunstlicht achieved verschillende helderheidsniveaus. Deelnemers droegen een pupil-tracking-headset die hun pupilverwijding en lichtfrequenties registreerde, en dit werd gebruikt om de robotogen te verfijnen.

In het laatste experiment werden robotogen geïnstalleerd in een realistische humanoïde robot en vergeleken met een robotic satisfied standaard acrylogen. Ze werden vervolgens getest op mensen om emotie en aandacht te meten. Deelnemers die de oogverwijding van de robots opmerkten, vertoonden verhoogde emotie- en aandachtsniveaus.

Deze resultaten tonen de voordelen van deze robotogen, zodat mensen er natuurlijker op reageren. Dit is belangrijk omdat anders humanoïde robots emotieloos lijken. Doorway subtiele gebaren en signalen te repliceren, vergroten we ons begrip van en vertrouwdheid fulfilled robots. Denk hierbij aan zaken als lipsynchronisatie, spraaktonaliteit en gezichtsuitdrukkingen.

Op een dag zouden we robots kunnen hebben die zo menselijk zijn dat ze vrijwel niet van onszelf te onderscheiden zijn, zelfs als we in hun ogen kijken.

De code, schema’s en videobeelden van de robotogen zijn nu beschikbaar op Github voor elke ingenieur om het ontwerp te verbeteren en ze in hun eigen projecten te gebruiken.

Het gesprek

Carl Strathearn werkt niet voor, raadpleegt, bezit geen aandelen in of ontvangt geen financiering van een bedrijf of organisatie die baat zou hebben bij dit artikel, en heeft geen relevante voorkeuren bekendgemaakt buiten hun academische aanstelling.