الروبوتات التعبيرية تبث "الحياة" في الآلات

الروبوتات التعبيرية تبث "الحياة" في الآلات

كيف تجعل الرسوم المتحركة من Disney و VR تفاعلات المشاة مع المركبات ذاتية القيادة أقل صعوبة.

بصفتك أحد المشاة ، فأنت معتاد على التفاعل مع حركة المرور ، لكنك غالبًا ما تعتمد على التفاعل البشري - مثل إيماءات اليد والتواصل البصري ولغة الجسد - للتنقل بأمان. ولكن مع اقتراب المركبات ذاتية القيادة من الواقع على الطرق العامة ، يواجه البشر شيئًا لا يزال غريبًا على عامة الناس: قراءة نوايا الروبوتات وإبلاغ الآلات بنواياهم. 

إلى فهم أفضل للتواصل بين البشر والروبوتات الآلية، وبناء الثقة في نهاية المطاف بين المشاة والسيارات بدون سائق، الحركي (شركة سيارة بدون سائق تم إنشاؤها من قبل مجموعة هيونداي موتور وAptiv) تتبنى مبادئ من حقل في مهدها المعروفة باسم  معبرة الروبوتات - دراسة حول كيفية استجابة الروبوتات لسيناريو ما بنفس الطريقة التي نتوقعها من شخص ما.  

يبحث بول شميت ، كبير المهندسين في Motional وفريقه ، عن الجوانب البيولوجية لكيفية تفاعل البشر مع المركبات لجعل الركاب أكثر راحة مع السيارات ذاتية القيادة. من خلال استخدام الواقع الافتراضي ، بالإضافة إلى أخذ إشارات من مبادئ ديزني للرسوم المتحركة ، فإن هدف الفريق هو جعل هذا التفاعل بين الإنسان والروبوت بسيطًا ومألوفًا وبديهيًا. 

لقد تواصلت مع شميت للمساعدة في شرح هذا المجال الناشئ وكيف يمكن لميولنا البشرية أن تساعد المركبات ذاتية القيادة على العمل بشكل أكثر أمانًا وبأقل صعوبة بالنسبة للمشاة الذين يتفاعلون معهم.

هل يمكنك أن تشرح ما هي الروبوتات التعبيرية كمجال ولماذا هي مهمة للتفاعلات بين الإنسان والآلة في عالم آلي بشكل متزايد؟

بالتأكيد ، تخيل هذا. عندما تكون على وشك عبور الشارع ، تستدير لترى سيارة تقترب. هناك شيء مختلف حول هذه السيارة. ربما لا تقود مثل المركبات الأخرى. ربما لا يتصرف مثل المركبات الأخرى. ومع اقترابها ، هناك شيء آخر. يبدو الداخل أجوف بطريقة ما. انتظر. السيارة فارغة. لا يوجد أحد خلف عجلة القيادة. كيف تتصرف؟ ماذا كنت ستفعل؟ كيف سيكون شعورك؟

لكي يشعر المشاة بالراحة عند التفاعل مع السيارات ذاتية القيادة ، يتماشى سلوك السيارة بشكل مثالي مع التوقعات. بمعنى آخر ، تشير السيارة إلى أفعالها ونواياها بطرق يفهمها الناس بشكل حدسي.

لتسهيل هذا الاتصال بين الإنسان والسيارات وتحسينه ، تعمل Motional على تطوير وتجريب مبادئ من مجال ناشئ يُعرف باسم Expressive Robotics - أو ببساطة أكثر ، دراسة وممارسة الروبوتات الإنسانية.

كمشاة ، اعتدنا على التفاعل مع حركة المرور ، لكن الكثير منا يعتمد على الإشارات / التفاعلات البشرية - مثل إيماءات اليد أو الاتصال بالعين أو لغة الجسد أو السلوك النموذجي للسيارة التي يقودها الإنسان - للتنقل على الطرق بأمان. بطبيعة الحال ، لا توجد قوائم انتظار بشرية في سيارة ذاتية القيادة. يمكن أن تتوقف السيارة ذاتية القيادة بأمان عند المشي المتقاطع ، لكن مقعد السائق سيكون فارغًا. لن تكون قادرًا على التواصل بالعين قبل عبور الشارع. 

الآن خذ هذا السيناريو واضربه في عدد المشاة الذين قد تصادفهم مركبة واحدة ذاتية القيادة في يوم أو أسبوع أو عام. ثم ضاعف ذلك مرة أخرى بالعشرات ، ثم المئات ، ثم الآلاف - ثم الملايين - من المركبات ذاتية القيادة التي من المتوقع أن تكون على الطرق في حياتنا. إنه عدد هائل من التفاعلات التي لا يمتلك فيها المشاة بعد مجموعة واضحة من التعليمات الداخلية ، وهذا في النهاية لأننا نطلب من البشر القيام بشيء لا يزال غريبًا: التواصل مع الروبوتات.

 Motional ، نعمل على حل هذه المشكلة. هدفنا هو جعل المركبات ذاتية القيادة واقعًا آمنًا وموثوقًا ويمكن الوصول إليه ، وأساس مهمتنا هو ضمان فهم المستهلكين لكيفية تناسب سياراتنا مع مجتمعاتهم ، والشعور بالأمان في وجودهم. في النهاية ، نحن نعمل على جعل هذا التفاعل بين الإنسان والروبوت  بسيطًا ومألوفًا وبديهيًا .

كيف يتم الرسم المتحرك في الميدان لجعل التفاعلات البشرية / السيارة أكثر سلاسة.

على مدار العام الماضي ، أجرت في Motional أبحاثًا عن المشاة الحقيقيين في آلاف التفاعلات مع المركبات المستقلة باستخدام الواقع الافتراضي. أثناء الاختبار ، ينغمس المشاركون في عالم واقعي ، تقاطع مع كل من السيارات التي يقودها الإنسان والسيارات بدون سائق على الطريق. يُطلب من المشاة ببساطة عبور الشارع عندما يكون مرتاحًا ، ثم يتكرر ذلك لمجموعة متنوعة من السيناريوهات. تم تصميم كل سيناريو من مبادئ الروبوتات التعبيرية ويتكون من مركبة تعبر عن نيتها في التوقف (أو عدم التوقف) من خلال حركات وأضواء و / أو أصوات معبرة (مستوحاة من الإنسان). ثم نطلب من المشاركين تقييم شعورهم حيال كل لقاء. 

تشير نتائجنا الأولية إلى أن المشاة يستجيبون بشكل إيجابي عندما تُظهر المركبات ذاتية القيادة فرملة معبرة وتوقفًا مبكرًا - ونحن نبحث في فعالية هذه الطرق وغيرها على التعرض المتكرر. نحن نخطط لأخذ أكثر الإشارات الواعدة - الإشارات التي تسمح للسيارة ذاتية القيادة بالتواصل بشكل أوضح مع المشاة - ودمجها في تصاميم سيارات Motional المستقبلية.

وجدنا بعض المفاجآت من البحث. وجدنا أن عدد المشاة المحافظين فاق عدد المشاة العدواني. نظرًا لأن المشاركين تم اختيارهم من بيئة حضرية ، فقد توقعنا المزيد من القوة. بالنسبة لبعض المشاة ، يبدو أن مسافة السيارة هي عامل القرار الرئيسي. بالنسبة للآخرين ، إنها سرعة السيارة. وبالنسبة إلى عدد أقل من السكان ، فهو تفاعل وعي السائق. ولكن ربما يكون الأكثر إثارة للدهشة هو عدد المشاركين الذين لم يلاحظوا غياب السائق. بينما لم يتم إخبار المشاركين أن الدراسة تضمنت مركبات مساعدة ، كانت إشارات المركبات المضادة للمركبات واضحة (أو هكذا شعرنا): كانت السيارة بالخارج تبدو محملة بمستشعرات AV وكان مقعد السائق من الداخل فارغًا.

كيف أصبحت مبادئ ديزني للرسوم المتحركة موردًا وكيف تم استخدامها في جهودك؟

لمساعدتنا في تحقيق هدف التواصل البسيط والمألوف والبديهي لهدف AV ، وجدنا الإلهام في الرسوم المتحركة الحاسوبية ، صدق أو لا تصدق. على وجه التحديد ، وجدنا نبعًا جيدًا ضمن مبادئ ديزني للرسوم المتحركة. تم وصفها لأول مرة في  The Illusion of Life  واستخدمتها Pixar وعدد لا يحصى من استوديوهات الرسوم المتحركة الأخرى لبث الحياة في نماذج الهياكل الشبكية غير الحية. كان كتاب ريتشارد ويليامز ،  The Animator's Survival Kit ، مصدر إلهام أيضًا. لقد فوجئنا بمدى إمكانية تطبيق العديد من المبادئ بشكل مباشر على الروبوتات ، حتى الروبوتات التي ليس لها شكل بشري يمكن التعرف عليه (على سبيل المثال ، الجذع ، الرأس ، الذراعين ، إلخ).  

استخدمنا عددًا قليلاً من هذه المبادئ في بيئة الواقع الافتراضي في صياغة العديد من السلوكيات التعبيرية للمركبات المستقلة. ومن الأمثلة على ذلك الكبح التعبيري ، والوقفة التعبيرية ("تراجع الأنف" و "رفع الذيل") ، وأصوات المحرك التعبيرية ، وأصوات الفرملة التعبيرية. 

كيف تتخيل المركبات التي تتواصل عضويا مع المشاة وما الذي يتطلبه الأمر للوصول إلى هناك؟

تتمثل رؤيتنا في أن المركبات ذاتية القيادة ستتفاعل مع المشاة وجميع البشر الآخرين بطرق بسيطة ومألوفة وبديهية.

لقد تمكنا من نقل صناعة القيادة بدون سائق من عالم الخيال العلمي إلى ما نحن عليه اليوم ، ولمواصلة طريقنا إلى واقع بدون سائق ، يجب أن نستمر في تضمين المشاة والركاب والمجتمعات في تلك الرحلة.