HRP-4C機器人

HRP-4C機器人

HRP-4C身高1.58米,體重43千克,穿著一套銀白相間的衣服。她的身高和體重和人類女孩基本一致。據了解,HRP-4C全身有30個馬達來控制她的肢體移動。HRP-4C能做出喜、怒、哀、樂、驚訝等表情。

HRP-4C有兩種技術的聲樂控制方案,第一種為VocaListener,是一個自動測定歌聲的語音合成參數的技術,可以簡單地根據人的歌唱的原本聲音,自動生成嘴型表情。只要她能收錄的歌手的聲音,就能辨認音高、音量等,將其自動分析之後表現出來。第二種是VocaWatcher,能夠分析記錄表演者在唱歌時的錄像視頻做出自動的動作,主要是使她的表情動作更加逼真。

基本介紹

  • 中文名HRP-4C未夢
  • 外文名HRP-4C Miim(英)HRP-4C 未夢(日)
  • 類型人形機器人
  • 身高:1.58米
  • 體重:43千克
  • 售價(骨架):2000萬日元(20萬美元)
  • 研發機構:日本產業技術綜合研究所(AIST)
  • 性別:女
  • 功能:娛樂
  • 聲樂控制方案:VocaListener,VocaWatcher
  • 年齡:20歲
  • 國籍日本
  • 所屬開發項目:UCROA
  • 使用系統:ART-Linux
  • 造價:200萬美元
  • 所屬開發計畫:Humanoid Robotics Project(HRP)
  • 發布時間:2009年3月16日
介紹,概況,技術,外貌,亮相,用途,定位,開發項目,造價,相關事件,缺點,雙腿彎曲,面部表情紊亂,身材不夠好,相關報導,

介紹

概況

HRP-4C不像一個柔婉女孩的名字,但以此為名的機械女孩,卻十分符合人們對日本女孩的想像:日本科學家2009年3月16日向媒體展示了一名機械黑髮女孩,她不僅能說話,可行走且具有豐富的表情,還能在T台上像時裝模特一樣走貓步。機械女孩的面部裝有8個馬達,能作出許多表情,與人類無異。這位外形亮麗的機械女孩名為“HRP-4C”,她是世界上第一位機器模特,於2009年3月23日在東京登T台走時裝秀。
機械女孩HRP-4C機器人技術還並不十分完善。在一場示範表演上,操作員在要求她微笑或生氣時,她卻拒不理會表現出無比驚訝的表情,而且嘴巴張得很大,眼睛也瞪得很圓。在另一場展會上,機械女孩HRP-4C也是在一直保持膝蓋彎曲。研發人員表示,儘管機械女孩在腿內設有感測器,但她當前還缺乏真人所具備的平衡感。
HRP-4C膝蓋彎曲HRP-4C膝蓋彎曲

技術

HRP-4C有60英寸高(約1.58米),95磅重(43公斤)。研發人員參照了19歲至29歲日本女孩體格參數的平均值,將HRP-4C機器人設計成體重43公斤、身高158厘米的樣子。機械女孩的臉盤大小、體形和關節位置等均是日本普通女孩的平均值。她頭部的計算機可識別人類的話語,根據語音識別結果做出動作。她的作業系統使用了免費作業系統Linux。她的體內裝有30個發動機,能夠幫助她行走和揮舞手臂,面部的8個發動機則讓她憤怒、驚訝。充電一次可行走20分鐘。研究所用統計了時尚模特的行動數據,以此為參考使用雙腿步行控制技術,使HRP-4C的動作更加接近人類。HRP-4C還可以辨識聲音,根據預先輸入的語言進行回答。
雖然她可以上T型台,但是還沒有達到必要的安全標準以跟人類一起進行時裝表演。但是雖然如此,她將在東京舉行的一場時裝發布會上進行表演。開發者承認他們的創意不是用於家用,但對此技術充滿信心。
日本研發的機械女孩HRP-4C在東京舉行的日本時裝周上閃亮登場,並向時尚界人士鞠躬致意,不過如果她想超越真人模特,還尚需時日。

外貌

HRP-4C是一位黑髮機械女孩,有著日本動漫女主角似的面孔和一頭黑色頭髮。有點像《最終幻想》里的女主角尤娜。日本產業技術綜合研究所(AIST的設計師稱,機械女孩的眼睛、面孔和頭髮模仿的是日本動漫形象,其設計造價為200萬美元。她身高約合1.57米,在設計上與普通的日本女孩異常相像,穿著黑色與銀白色相間的衣服,那服裝看上去更像是太空衣,而不像女孩的穿著。據HRP-4C的設計方說,機械女孩身材根據日本女孩身高體重的平均參數而設,用很接近膚色的矽膠製成的面龐和雙手,所以會讓人感覺親近。

亮相

日本的高級工業科學技術研究所的科研人員研發了一位機械女孩,這位機械女孩可以步行,有豐富的面部表情,並且還可以上T型台走貓步。“大家好,我叫HRP-4C。”她用嬌柔的嗓音作自我介紹時說,同時嘴巴隨話語變化。在場媒體記者通過藍牙設備向機械女孩傳送無線指令,使它面對攝影、攝像記者“長槍短炮”時擺出多種姿勢,並做出微笑、生氣、吃驚等表情。行走對於機器人來說向來不是易事,這其中涉及平衡關係和反應能力。在HRP-4C之前,東京理工大學的小林寬斯曾製造出一款面孔更接近真人的女機器人,但是那款機器人只能靠底座的輪子滾動前進。HRP-4C行走起來有些搖晃,很慢。除了能夠說話和行走,HRP-4C還能呈現表情。在展覽中,設計方稱其可以根據聲音指令她表現出高興、悲傷和憤怒。事實上,當HRP-4C保持微笑,她的表情還算動人,但當她表現憤怒和悲傷,她的表情就會變得奇怪,看上去更像是驚訝或是輕蔑:她的眼睛會突然張大,或者輕微地向下掃視,十分生硬。

用途

“她的用途就是為了娛樂大眾。我們設計出HRP-4C不是為了處理人們的日常家務,也不為滿足貼身服務的需求。”日本國家高級工業科學技術研究院(AIST)的比留川博久說。他是HRP-4C的設計者之一。他認為HRP-4C最好的去處是遊樂場,在那裡她可以表演。

定位

設計人員將HRP-4C的功能定位在娛樂服務型機器人,將來她可以成為“在百貨商店裡擔任會走路的模特”;或者在遊樂園提供服務;甚至能成為人類的運動教練

開發項目

機械女孩HRP-4C的開發是產綜研在2006年度開始的3年計畫中實施的產學協作項目產綜研產業變革研究項目:以用戶為中心的機器人開放架構的開發(UCROA)中的一環。機械女孩HRP-4C是UCROA開發的三個機器人之一。
產綜研已在2008年度完成了產綜研產業變革研究項目UCROA,今後將在推進全身運動控制技術向高水平發展的同時,研發內容開發支援技術,以實現在娛樂領域中的套用。
開發人員說,機械女孩研製過程中面臨的巨大挑戰就是製造女性化的小部件。梶田秀司說,HRP-4C研製過程最大的挑戰就是把零件造得儘量小,以使她的外形看起來嬌小。

造價

不包括臉和衣服,光框架,HRP-4C造價就達20萬美元,和娛樂的目的相比,造價看起來過於昂貴。但是HRP-4C的設計人員並不這么看:“仿真機器人就是要看起來像人,不僅是視覺上像人,還要在感覺上像。”AIST機器人研究中心內設有一個專門的機器人智慧型控制與環境部門,這個部門的研究目的就是要讓機器人和人溝通或相處時,要看上去更有感情,更能引起人們在情緒上的認同。

相關事件

參加表演
日本的機器妹子HRP-4C可謂大放光彩,前不久我們才剛剛介紹完日本的機器妹子HRP-4C未夢,她已經具備有能夠邊看邊學歌手唱歌的能力,能將歌手演唱時的嘴型記錄下來,模仿唱歌時的種種表情、呼吸體態等等。而這次在CEATECH JAPAN和東京新一代內容技術展上繼續大出風頭,再次成為會上焦點。 主辦方在現場請HRP-4C與幾位人類演員一起合跳一支舞蹈,讓人嘆為觀止。而其中所有的動作僅用一隻滑鼠便可操縱,這足以讓一堆在生產線上呆板工作的機器人目瞪口呆。主辦方稱,任何沒有機器人專業技術的人可以掌握編程,用這一款軟體,我們希望能夠操作機器人表演、唱歌,甚至走T型台。
美好的構想還是遭遇到國外網友的質疑。有人認為,這項技術不壞,但現在的她仍然只是個軀殼,她動作緩慢且生澀,與人毫無可比性。
這次的演出除了展示之前獨特的歌喉外,還特地加上了舞蹈動作,一切表演就如同真人歌手一樣又跳又唱,堪稱能與人類同台表演的第一機械女孩。雖然動作非常簡單化,但與其他伴舞相比起來,還能看出機械女孩的生硬,而且未包裝的下身還真讓人發笑,畢竟機械女孩就是機械女孩,但這無疑也是人類在機器人研究領域取得的驕人成績,可以構想在不久的將來,機器人歌手的出現,或者出張機器人專輯的事情並非不可能。
成為婚紗模特
在2009年7月22日的大阪,由日本服裝設計師桂由美召開的服裝發布會上,出現一位女孩模特——機器女孩HRP-4C,她的動作和表情讓發布會現場所有觀眾驚嘆不已。機器女孩HRP-4C在麥可·傑克遜(Michael Jackson)的Billie Jean這首歌的背景音樂中登場。她轉過身對現場的人說:“這是我第一次穿上婚紗。很高興今天能夠穿上Yumi Katsura打造的這件衣服。”接著她與禮服設計師合照。類似的活動在全球來說這是第一次舉辦,其他的時裝秀沒有這樣的安排。
2009年3月份由日本產業技術綜合研究所開發的機械女孩曾經以“報幕員”的身份亮相東京時裝周,22日這位機械女孩在大阪的一場婚紗時裝秀上,首次以“婚紗模特機器人”的身份出現在觀眾面前。
機械女孩身著由日本著名服裝設計師桂由美設計的婚紗,踩著“貓步”走上舞台,機械女孩耗資兩億日元,研發人員參照了日本年輕女孩的體型數據,將機械女孩設計成體重43公斤,身高156厘米的樣子。機械女孩在完成貓步表演後離去。此外,機械女孩能表演喜怒哀樂等表情。研發人員在機械女孩的臉部和頸部安裝了42台微型馬達,使其面部表情與人類無異。
這位機械女孩的名字叫做HRP-4C,是日本新研製的一位會行走、會說話並且會微笑的機械女孩。這位機械女孩HRP-4C身高158厘米,很像一位普通的日本女孩。
科學家稱,除去面部和其它覆蓋物,機械女孩的主體結構將以約2千萬日圓(20萬美元)出售,此外,研發人員還將公布其編程技術,以便人們編寫新程式,讓她做出其它有趣的動作。 而這位黑髮機械女孩
將主要用於娛樂觀眾。下面就讓我們趕快看看機械女孩在發布會現場的婚紗照片。
會見歐巴馬
2010年在日本橫濱舉辦的亞太經合組織首腦會議(Asia-Pacific Economic Cooperation)上,歐巴馬不僅會晤了各個國家的元首和世界各地的人,同時也還抽空會見了日本有名的機械女孩HPR-4C。
在走進會議室之前,歐巴馬首先受到了機器女孩HRP-4C機的迎接,她是由日本產業技術綜合研究所推出的機械女孩。只見她熱情的與歐巴馬進行交談,還打著打著手勢,但這次她沒有炫耀拿手的舞蹈動作。
HRP-4C會見歐巴馬HRP-4C會見歐巴馬
在CEATEC JAPAN 2009上唱歌
大家或許還對在幕張舉行的CEATEC JAPAN 2009時,那一位名為HRP-4C的機械女孩還記憶猶新吧。
這位採用了日本女孩平均身高158cm以及體重43kg來參考研發的機械女孩HRP-4C,在CEATEC JAPAN 2009上套了一個初音馬甲登台亮相,作為日本產業技術綜合研究所的成果展示在了大家的面前。只要通過VOCALOID系列軟體來編曲並用來演唱的話,HRP-4C就可以為歌曲對口型。但是由於表情略僵,有點詭異,而且沒有肢體動作,估計看多了晚上要做噩夢的。
在CEATEC JAPAN 2010上唱歌
在時隔一年後CEATEC JAPAN 2010,這個當時表情略為僵硬的機械女孩再次出場,以全新技術使其表情以及動作更加自然,雖然沒有繼續套初音的馬甲,但是其技術進步依然讓人側目。日本人搞這些東西還真是有心得。2010年推出的改良版HRP-4C有所進化,依託了“VocaListener”以及“VocaWatcher”兩項技術的支持,她可以根據演唱曲目的不同來展現更多的表情,就連開唱之前的歇氣以及唱到一半時候的呼吸也能忠實地再現出來。同時,2009年的版本包括歌聲、嘴唇張合以及面部朝向等等都需要手工設定,這一次她則可以自行設定,來匹配演唱的曲目,實在是令人讚嘆的進步。

缺點

雙腿彎曲

研究人員研發出HRP-4C,一大目標是打算讓她成為時裝模特
不過,她走出的貓步可能顯得有些怪異,一個原因是她的雙腿永遠彎曲,另一個原因在於,雖然雙腿內裝有感測器,但她仍然欠缺人類擁有的靈敏平衡性。"我們製造的機器人不能像這裡的真模特那樣步伐優雅,要做到真模特的水平還需要20-30年的研究。“AIST仿真機器人工程主管表示。
鑒於HRP-4C尚未通過安全標準測試,她無法同真人模特同台走秀,因此屆時只好在T形台上演獨角戲。

面部表情紊亂

對於HRP-4C能否成為一名合格的模特,開發者持懷疑態度。表演中的HRP-4C看上去一直很驚訝。當演示人員要求她微笑或者憤怒時,她卻只會張大嘴巴和眼睛並且臉上浮現出吃驚的表情(如右圖)。
HRP-4C的吃驚的表情HRP-4C的吃驚的表情
在場媒體記者通過藍牙設備向機器女孩HRP-4C傳送無線指令,使她面對攝影、攝像記者時擺出多種姿勢,並做出微笑、生氣、吃驚等表情。機器女孩HRP-4C的表現也有不足之處。法新社記者注意到,她的面部表情偶爾會出現紊亂。研製者們把這一現象的原因歸結為,攝影記者如潮水般的相機快門聲干擾了她的聲音識別感測器。

身材不夠好

設計方將HRP-4C 定位為一位模特機器人,但是《世界新聞郵報》對此卻給出這樣的評價:“不要因為HRP-4C的出現感到困擾,HRP-4C 太矮了,而且對於時尚圈內人士而言,她的身材還不夠好。”
另外,機器人專家認為,HRP-4C的行走能力還沒有達到一個安全標準,她不能和真人模特同台演出。這一理由令她無緣2009年的巴黎時裝展,但是在2009年8月23日東京舉行的時裝展上,HRP-4C 獨立擁有一個秀台。

相關報導

英國《每日郵報》
據英國《每日郵報》2009年3月16日的報導,日本產業技術綜合研究所((AIST)日前研製一位出會說話,可行走還具有豐富表情的女孩機器人。在舞台上,女孩機器人還走了貓步。2009年7月22日,在日本大阪HRP-4C身穿由著名婚紗設計師桂由美為其量身定做的婚紗亮相。
.據英國《每日郵報》2010年10月18日報導,2010年10月17日在東京的一個展覽上出現了一位可以學習和模仿人類唱歌和跳舞的女孩機器人,這標誌著機器人融入人們日常生活的時代正在到來。這位女孩機器人名叫“HRP-4C”,由日本最大的科研機構——國家產業技術綜合研究所——負責研製。她的體形和真人大小相當,不僅可以唱出優美動聽的歌曲,還能夠細膩地模仿出歌手豐富的面部表情,甚至還能同時表演舞蹈。
鳳凰網
日本產業技術綜合研究所開發的女孩機器人2009年3月16日在茨城縣筑波市與媒體見面。這名女孩機器人擁有15歲年輕女孩的臉龐和苗條身材,能表現喜怒哀樂等表情。
演示過程中,HRP-4C表演了行走、眨眼和開口說話,她用女孩特有的聲音說:“大家好!”HRP-4C的體重只有93磅(約合42公斤),與 零號身材的模特不相上下。
據報導,女孩機器人匯集了產業技術綜合研究所開發的雙腳步行和聲音識別等技術。研發人員在女孩機器人的臉部和頸部安裝了42台微型馬達。使其面部表情更接近人類。在現場演示中,女孩機器人在自我介紹後,按照主持人的指示表演了微笑、把手叉在腰間瞪眼等。
英國《太陽報》
據英國《太陽報》2009年3月17日報導,日本產業技術綜合研究所日前研製出一位會說話,可行走又具有豐富表情的機械女孩。在東京時裝周的舞台上,機械女孩走上T台。據媒體報導,機械女孩在行走過程中,會出各種表情,時而冷艷,時而嬌媚,而且還和下面的觀眾打招呼。
機械女孩名叫HRP-4C,身高1.58米,重43公斤,身穿一套銀白和黑色相間的太空服,她的身高和體重同日本普通女孩差不多。據了解,HRP-4C身上裝著30個馬達,而這些馬達主要用來控制她的肢體移動,還可以讓HRP-4C做出喜、怒、哀、樂等多種表情。
據悉,HRP-4C的售價在15萬英鎊左右。日本產業技術綜合研究所的負責人希望將她推向市場。研製人員透露,HRP-4C可能將會套用於娛樂場所,比如說充當健身教練。
眾所周知,日本在人形機器人方面投入的資源和精力非常大,每年都有新款機器人亮相。這位機器女孩的動作在連貫性上已經有了進步,但皮膚問題尚未得到解決。
網易科技
據日本媒體報導,日本產業技術綜合研究所(產綜研)智慧型系統研究部門仿人研究小組組長梶田秀司宣布,開發出了具有接近人類的外觀及形態、可做出與人極其相像的行走及動作的機械女孩HRP-4C。外觀尺寸等參考了日本年輕女孩的平均值,可雙足行走、全身動作並能用語音與人交流。構想套用於展會、時裝秀等娛樂產業。
身高158cm,體重43kg。依據通過動作進行捕捉測量的人類動作,利用Humanoid Robotics Project(HRP)開發的雙足行走機器人控制技術,做出了人類的動作。這是通過將腰部自由度設為3、將頸部自由度設為3、將面部自由度設為8而實現的。頭部的計算機可識別人類的語音,根據語音識別結果做出回響動作。HRP是指1998~2002年度日本經濟產業省在5年計畫中實施的人類協調與共存型機器人系統研究開發。
HRP-4C根據以用戶為中心的機器人開放架構(Centered Robot Open Architecture)開發而成,該架構採用產綜研一直在研發的實時Linux、機器人使用的RT(Robot Technology)中間件、可進行機器人仿真的軟體OpenHRP3、語音識別技術以及產綜研開發的人形機器人HRP系列所採用的雙足行走技術等。據說還利用了本田技研工業的專利。
青島新聞網
中央電視台報導,2009年三月份由日本產業技術綜合研究所開發的女孩機器人曾經以“報幕員”的身份亮相東京時裝周,22日這位女孩機器人在大阪的一場婚紗時裝秀上,首次以“婚紗模特”的身份出現在觀眾面前。
中華網
還記得《人形電腦天使心》中可愛的機器人“小嘰”嘛?“小嘰”真的要走入我們的生活了。
日本產業技術綜合研究所研發了一位機械女孩:HRP-4C。HRP-4C身高158cm,體重43kg,有著逼真的人類外觀和豐富的面部表情以及相當自然的柔和動作。其本身備有電池,充電一次可運作約20分鐘。像女孩的自主直立行走是有極高難度的。在演示中,雖然動作十分生硬,不過以機器人的角度看平衡問題還是處理的相當的好。
希賽網
日本產業技術綜合研究所研究人員當天在茨城縣筑波市向媒體展示一位留著齊肩黑髮的機器女孩——HRP-4C。日本共同社報導,她身高1.58米,體重含電池43公斤,女孩臉龐,大眼睛,鼻子小巧,充電一次可行動約20分鐘。
HRP-4C採用的是開源的 ART-Linux ,使用是的 Linux 2.6 系列的核心。她能夠十分自然地進行直立行走,並且具有人類相似的面部表情,甚至可以語言上的溝通。
HRP-4C的行走能力還不足以入主巴黎時裝展,部分原因在於:行走過程中,HRP-4C必須始終讓膝蓋處於彎曲狀態。據悉,這款機器人的腿內雖裝有感測器,但缺少真人那樣靈敏的平衡能力。日本國家高級工業科學技術研究院的比留川博久(Hirohisa Hirukawa)說:在技術層面上,她還沒有達到這種水平。業內人士曾對我們說,即使作為一名時裝模特,她的體型也太過矮小,身材也非常普通。
日本是全世界機器人工業最為發達的國家之一,政府一直大力發展機器人產業,以作為實現經濟成長的一條途徑。汽車製造商本田公司已經研製出能夠行走和講話的機器人阿西莫,但他們並沒有將這款機器人偽裝成人的樣子。其它機器人——例如東京理科大學的小林寬司(Hiroshi Kobayashi)和大阪大學石黑浩(Hiroshi Ishiguro)研製的機器人——則擁有與人更加類似的面部,並且接受了接待員測試。貿易與產業部門官員加賀吉弘(Yoshihiro Kaga)表示,人們對服務型機器人的需求正在增長,例如那些能夠照顧老人和病人的機器人。他說:我們希望這個市場能夠發展成一個產業。
中國日報網
機械女孩HRP-4C主要採用了兩項技術,其中一項是聲音技術。研發人員2009年採用的是山葉公司出品的語音合成軟體,但是在2010年他們使用了自己開發的“語音收聽者”新技術。該技術能夠利用機械女孩的電腦合成歌唱的聲音,歌聲就如同真正的歌手。
另外一項新科技是“動作觀察者”技術。國家產業技術綜合研究所的研發人員後藤正孝介紹說:“對於她的面部表情,我們藉助這項技術通過分析歌手歌唱時的視頻,從而產生自然的表情。”研究人員錄下女歌手演唱一首日本流行音樂時的每一個動作,把這些動作映射到她的腦內,機器女孩便可以模仿出歌手的每一個動作。除此之外,研究者還專門對人類呼吸的聲音建模,使HRP-4C像人類女孩一樣自然呼吸。
有了這些新技術的幫助,普通人也能輕鬆地操控機械女孩。操控者只要輕點滑鼠設定具體動作,機械女孩就可以精確地計算出所需的動作幅度,執行跳舞和跳躍等動作。後藤正孝指出:“藉助這種軟體,我們希望讓機械女孩不僅能夠表演、唱歌,還能像模特那樣在T台上走貓步。我們想利用這項技術促進一個新產業的誕生。”

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