研究利用增强现实探索社交机器人面部与声音设计

格拉斯哥大学新研究表明，为机器人伴侣赋予动物或动漫风格的面部和声音，可能最大化其情感吸引力。这项工作或可指导快速发展的社交机器人领域。

社交机器人能通过模仿人或宠物行为提供陪伴，但如何优化设计以增强表现力和情感互动，学术研究却很少。

在本周会议上将发表的论文中，该校研究人员与志愿者用增强现实在社交机器人Qoobo上测试了数十种面部与声音组合。Qoobo有柔软靠垫身体和摆动尾巴。

计算机科学学院的肖恩·麦克唐纳博士和乔什·叶普用快速原型法，探索用户对虚拟机器人的感受，以及他们能多有效地“读取”机器人情绪。

麦克唐纳表示，社交机器人可帮助老年人缓解孤独，也让无法养真宠物的人从模仿动物的动物形态机器人中获得陪伴。

但他指出，这类机器人的美学设计迄今多依赖经验猜测，团队首次通过增强现实进行快速并排测试。未来这些洞见可帮助创造用户可定制机器人，使其外观更贴合主人偏好。

该研究基于麦克唐纳此前的AZRA系统，它可将增强现实声音和动画叠加到真实社交机器人上，以原型化新外观和功能。

团队制作“情绪板”，设计出五种原型面孔：动物、机器人、表情符号、动漫，以及仅眼睛；并选择五种发声：猫叫、类人声音、抽象电子音、音乐和《动物森友会》中的“动物语”。

24名志愿者戴AR头显，对Qoobo上的面部与声音组合排名，评估情绪清晰度、同理心和合适度。

结果显示，与Qoobo动物形身体匹配的动物风格面部和发声深受喜爱，更具沉浸感；动漫风格面部同样排名很高，尽管并非基于现实。

乔什·叶普说，动漫面孔比动物面孔更具表现力，使机器人能超越普通宠物表达自我，却不诡异，仍像宠物般生物。

研究还发现，面部在传达情绪和建立联系上始终优于声音。人类声音更易读懂，但比动物声音更不受喜欢，尽管动物声音更难对应具体情绪。

团队惊讶发现，尽管参与者称能正确读取机器人情绪很重要，但可读性对偏好设计影响很小。“动物语”虽难理解却排名很高，一些用户觉得它暗示更高智能。

参与者是否养真实宠物也影响反应。养宠物者更可能将动物风格原型当真实宠物，却更可能将机器人风格面部视为机器。

麦克唐纳补充说，没有单一面部或声音具普遍吸引力，但两者组合会极大影响用户认为机器人传达情绪的效果。这些发现可帮助未来设计，也可能通过AR叠加新面部、声音和功能，延长现有设备寿命。

论文将于9月3日星期四在威尔士斯旺西的ACM国际移动人机交互会议上发表。

项目获格拉斯哥大学EPSRC影响加速账户和工程与物理科学研究委员会资助。本文根据知识共享许可从格拉斯哥大学转载。