アンドロイドの表情に“気分の移ろい”を滑らかに表現｜大阪大学

大阪大学大学院工学研究科機械工学専攻の石原尚准教授、大須賀公一教授、愛知産業大学スマートデザイン学科の林里奈准教授らの研究グループは、顔の動きを仕草の波の重ね合わせとして合成し、アンドロイドに「興奮している」「眠たい」といった気分の状態をダイナミックに表現させる技術を開発し、実際のアンドロイドに気分の変容を表現させられることを実証しました。気分を表現する顔の動きを波の変調と合成によって生成的に得る仕組みが実現可能であることを示した世界初の成果です。 これまで、アンドロイドのように、顔の多くの部分を動かせるロボットに長時間の表情表出をさせる際には、不自然な印象となる顔の動きが含まれないようにあらかじめ整えた動作シナリオを複数用意しておき、再生するシナリオを随時切り替える「継ぎはぎ方式」が採用されていました。この方式には、複雑な動作シナリオの事前準備が大変であること、動きの継ぎ目で不自然な動きが顕著に生じる恐れがあること、また、印象を細やかに操るために動きを微調整することが難しいこと、など実用上の問題がありました。 今回、石原准教授らの研究グループは、「呼吸」「瞬き」「あくび」などの、顔の動きを構成する各種仕草の現れ方を個別の波として表し、これらの波を関係する顔部位へと伝搬させつつ重ね合わせて複雑な顔の動きを随時生成する「波形重畳」による動的表情合成技術を開発しました（図１）。この方式では、複雑多様な動作データの事前準備も不要で、動きの継ぎ目も目立ちません。さらに、ロボット内部の状態に応じて個別の波の形を随時調整する「波形変調」の導入により、気分のような内部状態の変容を顔の動き方の変化として即座に表すことが可能になりました。この動的表情合成の研究を今後さらに進めることで、複雑多様に顔を動かせるロボットに生き生きとした表情を持たせたり、人を含めた周囲の状況に応じた気分の変容を表現させたりすることが可能となり、人とロボットの間での、とくに心情面でのコミュニケーションがより豊かになることが期待できます。 本研究成果は、ロボティクス・メカトロニクスに関する英文論文誌「Journal of Robotics and Mechatronics」に、１２月２０日（金）（日本時間）に公開されました。