開發(fā)一款不會(huì)讓用戶的最初期望過高而又能激發(fā)起用戶的長(zhǎng)期興趣的社交機(jī)器人是一項(xiàng)富有挑戰(zhàn)的工作。不僅對(duì)于商業(yè)化量產(chǎn)的社交機(jī)器人是如此，為用戶長(zhǎng)期互動(dòng)研究而設(shè)計(jì)的社交機(jī)器人也面臨同樣的挑戰(zhàn)。本田研究所很清楚這一點(diǎn)；其研究人員花了很長(zhǎng)時(shí)間設(shè)計(jì)了一個(gè)社交機(jī)器人原型，它實(shí)現(xiàn)了“人們的期望、外觀、功能可見性（physicalaffordance）和機(jī)器人功能之間的平衡”。這個(gè)社交機(jī)器人名為Haru。本田研究所的研究人員是如何設(shè)計(jì)出Haru的呢？他們對(duì)此作了很吸引人且詳細(xì)的介紹。

在今年早些時(shí)候的ACM/IEEE人機(jī)交互國(guó)際會(huì)議(ACM/IEEE International Conference on Human Robot Interaction)上，發(fā)表了一篇關(guān)于Haru的論文。這篇論文的引言部分很好地闡述了仔細(xì)考慮旨在與人互動(dòng)的社交機(jī)器人的物理設(shè)計(jì)為什么是如此重要的一件事：

“各種研究證實(shí)，機(jī)器人的物理屬性對(duì)人們的預(yù)期有著塑造作用。因而，人們的期望取決于以機(jī)器人的外表及其與機(jī)器人實(shí)際的功能可見性（actualaffordances）的符合程度為自變量的一個(gè)函數(shù)。例如，如果一個(gè)6英尺高的具有未來感外觀的人形機(jī)器人只執(zhí)行問答任務(wù)而不會(huì)做任何其他事情，那么，它將會(huì)讓人失望。但對(duì)于較小的、造型簡(jiǎn)單的智能設(shè)備來說，人們就不會(huì)因它們只能回答問題但不會(huì)做其他事情而感到失望，因?yàn)楫?dāng)前智能設(shè)備可完成Q＆A任務(wù)的簡(jiǎn)單功能與它們的簡(jiǎn)單外形是相稱的。在設(shè)計(jì)時(shí)機(jī)器人的物理要素和美學(xué)要素都需要深思熟慮，因?yàn)樗鼈儠?huì)影響其被接受和長(zhǎng)期使用的可能性。必須事先預(yù)見到機(jī)器人的功能可見性方面的設(shè)計(jì)所帶來的暗示性功能錯(cuò)覺，并在此與人們的期望之間尋求平衡。讓人們的期望值保持在低水平，同時(shí)又能激起人們的興趣，被證明可能是個(gè)好策略?！?/p>

這可能不僅是一個(gè)好策略，而且是最好的策略（或者說實(shí)際上是唯一的策略）。人們傾心于把各種各樣的功能都賦予到機(jī)器人身上，即使它看起來只是模模糊糊地像人，這是社交機(jī)器人在過去的發(fā)展中面臨的問題之一——用戶認(rèn)為它們足夠人性化，比事實(shí)上的它們更有能力。商業(yè)化量產(chǎn)社交機(jī)器人的公司非常清楚人們的這種傾向，這就是為什么他們經(jīng)常采用極簡(jiǎn)主義的方法，其思想就是如果它看起來不那么像人，那么人們對(duì)它的期望也會(huì)降低。然而，與此同時(shí)，目標(biāo)是最大化用戶的情感投入，鼓勵(lì)用戶投入到與機(jī)器人的長(zhǎng)期互動(dòng)中去。

本田研究所在Haru上采用的方法是通過“從設(shè)計(jì)的早期階段就組建包括有來自機(jī)器人領(lǐng)域之外的專業(yè)人員的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)”，來全面處理機(jī)器人的設(shè)計(jì)問題。他們的“設(shè)計(jì)思路”強(qiáng)調(diào)從不一定以工程現(xiàn)實(shí)為基礎(chǔ)的概念開始不斷迭代。實(shí)際上，他們是從來自動(dòng)畫角色的靈感開始的：

最上面一排：藝術(shù)家們對(duì)皮克斯和迪斯尼的一些動(dòng)畫角色所做的素描。中間一排：藝術(shù)家們?cè)陬^腦風(fēng)暴中畫出的不同桌面機(jī)器人候選者的代表性素描。最下面一行：審議階段之后藝術(shù)家們畫出的真實(shí)桌面機(jī)器人Haru的素描。

為了進(jìn)一步改進(jìn)Haru的移情行為（論文中稱，“維持機(jī)器人行為中的生命幻覺出現(xiàn)重大失敗時(shí)”，被識(shí)別為移情失?。?，研究人員請(qǐng)了50個(gè)人們過來，并請(qǐng)他們通過面部表情和肢體語(yǔ)言來表現(xiàn)各種不同的情緒狀態(tài)。在這些志愿者擺各種姿勢(shì)的時(shí)候，專業(yè)的藝術(shù)家們對(duì)他們進(jìn)行了素描。之后在勾畫Haru的概念性草圖時(shí)，藝術(shù)家們采用了這些姿勢(shì)。

上方（Top）：表演者們表演的帶感情的動(dòng)作。下方（Bottom）：藝術(shù)家們綜合表演者們的表演動(dòng)作而畫出的機(jī)器人表情草圖。

研究人員解釋說，與此同時(shí)，Haru的物理設(shè)計(jì)需要在擁有表現(xiàn)人類情感的能力和遠(yuǎn)離可識(shí)別的形態(tài)之間進(jìn)行折衷，以使人們的期望保持在合理范圍。

“在設(shè)計(jì)Haru的外觀時(shí)，我們的目標(biāo)是通過試驗(yàn)各種外形要素和形狀，使其在直觀表象上遠(yuǎn)離人或動(dòng)物的形態(tài)，從而讓人們對(duì)它的期望在合理范圍。Haru是一個(gè)實(shí)驗(yàn)性桌面機(jī)器人，它旨在作為一個(gè)研究平臺(tái)，用于試驗(yàn)在特意設(shè)計(jì)的物理限制框架內(nèi)各種交流形態(tài)的局限性和潛力。設(shè)計(jì)這些物理限制的目的是為了取得這兩者之間的平衡：引起人們的興趣的同時(shí)使人們的期望保持在合理范圍，支持私人機(jī)器人與其用戶之間的長(zhǎng)期互動(dòng)?！?/p>

目前的Haru原型可做五種動(dòng)作：眼睛傾斜、眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)、眼睛彈進(jìn)彈出（眼睛可在框架內(nèi)移入和移出15毫米）、身體向前和向后傾斜，以及基座旋轉(zhuǎn)。這些動(dòng)作都與其動(dòng)畫眼睛和基座中的LED陣列相結(jié)合，使得只是具有很模糊的人形形態(tài)的Haru能表達(dá)出很多種情感。

Haru的實(shí)際硬件及其“情緒可視性”（emotiveaffordance）。

全部設(shè)計(jì)時(shí)間的20%花在了確定Haru的確切大小上——建造了一系列的原型，然后將Haru的供候選尺寸縮減到了五種，它們的大小為最終尺寸的40%到160%不等。之后，團(tuán)隊(duì)成員投票選出了他們最喜歡的一個(gè)，Haru目前的尺寸為（底座直徑22厘米，高約15厘米）獲得了近一半的選票。

在最初的測(cè)試中，人們可以毫不費(fèi)力地識(shí)別出Haru表達(dá)的簡(jiǎn)單情緒，比如快樂、悲傷和憤怒。Haru可以表達(dá)更復(fù)雜的情緒，但研究人員還沒有對(duì)其有效性做過研究。看來還有很多其他的設(shè)計(jì)考慮也被用到了Haru上，不過這篇論文只關(guān)注Haru的視覺、物理元素。

Haru側(cè)面和正面照。