不同个性的情感机器人表情研究

在情感机器人研究中,不同个性的面部表情是情感机器人增强真实感的重要基础。为实现情感机器人更加丰富细腻的表情,将人类的个性特征引入情感机器人,分析个性理论和情感模型理论,得知不同个性机器人的情感强度。结合面部动作编码系统中面部表情与机器人控制点之间的映射关系,得到情感机器人不同个性的基本表情实现方法。利用Solidworks建立情感机器人脸部模型,在ANSYS工程软件中将SHFR-Ⅲ情感机器人脸部模型设置为弹性体,通过有限元仿真计算方法,对表情的有限元仿真方法进行了探究,得到实现SHFR-Ⅲ不同个性基本表情的控制区域载荷大小和仿真结果。最后,根据仿真结果,进行SHFR-Ⅲ情感机器人不同个性的表情动作实验。实验结果表明,有限元表情仿真可以指导SHFR-Ⅲ情感机器人实现近似人类的不同个性的基本面部表情。

仿人头部机器人语音与口形研究

为了提高仿人机器人口形的真实度,呈现更为自然的人机对话,建立了仿人机器人头部系统。根据汉语语音特点,归纳了不同音节的视位。根据人面部肌肉解剖学,确定了控制机器人口形的五个控制点。通过对汉语发音研究,建立了发音口形拟合时间曲线,并且利用线性插值方法实现仿人机器人的动态口形控制。开发的语音系统实现语音识别和语音合成功能。实验结果表明,机器人可以识别出人说话内容并合成相应的对话。结合头部机械结构和控制系统,语音交互同时机器人能呈现出连续的、动态的口形,并且能够与语音相对应。

仿人机器人面部表情驱动机构设计仿真

在仿人机器人研究中,面部表情实现是仿人机器人拟人化的重要基础。机器人头部设计面临自由度多、空间狭小等难题,结构之间极易引起干涉。根据仿人机器人基本表情的实现原理,采用模块化设计理念,设计了仿人机器人面部的各个驱动机构。然后,采用ANSYS有限元分析软件,在建立仿人机器人面部弹性体模型的基础上,根据仿人机器人的面部驱动机构设计,对模型进行有限元仿真分析,经过多次试验,求得面部弹性体模型六种基本表情的仿真结果。仿真结果表明,面部驱动机构设计具有合理性,并给出每种表情仿人机器人面部控制区域相应的位移载荷大小。