眼睛會(huì)動(dòng)，還能與人交談、擁抱，iCub人形機(jī)器人這次具備遠(yuǎn)程操控

機(jī)器之心報(bào)道

機(jī)器之心編輯部

iCub 人形機(jī)器人又升級(jí)了，這次可遠(yuǎn)程操控和感知交互。

早在 2011 年，我們就已經(jīng)聽(tīng)說(shuō)過(guò)像孩子一樣的 iCub 人形機(jī)器人，它長(zhǎng)這樣（下圖 1 右）：

其實(shí) iCub 的第一個(gè)版本可追溯到 2008 年，最初是根據(jù)一個(gè)三歲孩子設(shè)計(jì)的，現(xiàn)在算來(lái)，它應(yīng)該是一個(gè)十多歲的「青少年」。近日，原班團(tuán)隊(duì)，即來(lái)自意大利理工學(xué)院（Italian Institute of Technology，IIT）的研究者，又為我們帶來(lái)了更加先進(jìn)的 iCub 3 雙足機(jī)器人，相比于初代 iCub，iCub 3 又長(zhǎng)高了一點(diǎn)，并且更大、更強(qiáng)、更重。

圖 1：更大的 iCub3（左），初代 iCub（右）

iCub3 比初代 iCub 高了 25 厘米（到 1.25 米），重量也增加了 19 公斤（至 52 公斤），具有 54 個(gè)自由度，腿部更加強(qiáng)大，并在包括軀干、肩膀和腿在內(nèi)的部位安裝執(zhí)行器。iCub3 頭部和初代 iCub 頭部保持一致，但脖子長(zhǎng)了一點(diǎn)，使得 iCub3 比例更加協(xié)調(diào)。

在傳感器方面，iCub3 有一個(gè)深度攝像頭和最新一代的力感應(yīng)，可承受更高的機(jī)器人重量。iCub3 具有更高容量的電池，位于軀干組件內(nèi)。

iCub 3 頭部?jī)?nèi)置了可當(dāng)做眼睛的立體旋轉(zhuǎn)攝像頭、可反映嘴部與眉毛動(dòng)作的 LED 線(xiàn)條。

我們可以將 iCub3 理解為一個(gè)化身平臺(tái)（avatar platform）——也就是說(shuō)，一個(gè)人形機(jī)器人，可以體現(xiàn)出更具生物類(lèi)型的遠(yuǎn)程人形機(jī)器人。

在通過(guò)從熱那亞到威尼斯實(shí)現(xiàn)的演示中，遠(yuǎn)程操控用到了所謂的 iFeel 系統(tǒng)。IIT 可穿戴 iFeel 套件跟蹤操作員的身體動(dòng)作，化身系統(tǒng)將其傳輸?shù)酵崴沟?iCub3，然后 iCub3 會(huì)像研究者在熱那亞一樣移動(dòng)。此外，用戶(hù)還需配備一個(gè)頭戴設(shè)備，可以跟蹤自身的表情、眼部運(yùn)動(dòng)。這些頭部特征被投射到 iCub3 上，以高保真度再現(xiàn)：化身和人類(lèi)具有非常相似的面部表情。

用戶(hù)戴著感應(yīng)手套，手套可以跟蹤他的手部動(dòng)作，同時(shí)提供觸覺(jué)反饋。

借助化身系統(tǒng)，遠(yuǎn)程用戶(hù)可以與威尼斯的向?qū)⑿?、交談和握手：化身相?yīng)地微笑、交談和握手。

類(lèi)似地，當(dāng)向?qū)г谕崴箵肀摂M形象時(shí)，熱那亞的操作員也能感受到擁抱，這要?dú)w功于 IIT 的 iFeel 套裝，該套裝還提供上身觸覺(jué)。此外，熱那亞的遠(yuǎn)程用戶(hù)和威尼斯的向?qū)еg的對(duì)話(huà)是可能的，這要?dú)w功于記錄和傳輸操作員語(yǔ)音的系統(tǒng)，以便化身可以在威尼斯重現(xiàn)它。傳輸通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)光纖互聯(lián)網(wǎng)連接進(jìn)行傳輸，僅產(chǎn)生幾毫秒的延遲。

完成上述功能，需要的設(shè)備包括：

HTC Vive PRO eye4 headset

VIVE Facial Tracker5

iFeel 感官和觸覺(jué)套裝

SenseGlove DK17 觸覺(jué)手套

Cyberith Virtualizer Elite 28 全向跑步機(jī)

總而言之，所有這些設(shè)備都允許操縱、運(yùn)動(dòng)、聲音甚至面部表情從人類(lèi)重新定位到機(jī)器人。面部表情重定向適用于眼睛注視和眼瞼狀態(tài)以及用戶(hù)的嘴巴。

「我們的 iCub 3 化身系統(tǒng)在一個(gè)有腿的人形機(jī)器人上進(jìn)行了驗(yàn)證，允許進(jìn)行遠(yuǎn)程語(yǔ)言、非語(yǔ)言和物理交互，這是尋找在所有交互方面模擬人類(lèi)平臺(tái)完美起點(diǎn)?！?IIT 項(xiàng)目協(xié)調(diào)員 Daniele Pucci 表示?！冈诓痪玫膶?lái)我們可以期望這個(gè)系統(tǒng)在所謂的元宇宙中的應(yīng)用，它實(shí)際上是遠(yuǎn)程人類(lèi)化身?！?/p>

參考鏈接：https://spectrum.ieee.org/icub-is-growing-up

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