ロボット工学と人工知能の進歩が進むにつれ、ロボットをより不気味で不安を煽るものではなく、より親しみやすく人間らしくする取り組みは、開発における切望されたニッチな分野となっています。現在、連邦政府の資金提供を受けた研究者たちは、会話相手の表情を真似ることができるロボットを開発したと主張しています。
最近発表された論文の中で、国立科学財団（NSF）の助成金を受けている研究者たちは、最新ロボット「エモ」の開発過程と、人間とのインタラクションへの反応性を高めるために行った取り組みについて説明しました。論文の冒頭で、研究者たちは社会的なミラーリングにおける人間の笑顔の重要性について言及しています。
笑顔ほど愛嬌のある仕草はそう多くありません。しかし、二人が同時に微笑み合うと、その効果はさらに増幅されます。お互いに気持ちが通じ合うだけでなく、二人が同時に微笑むことで、お互いの心理状態を事前に正確に推測できる可能性も高くなります。
研究者たちが開発した新しいロボットは「擬人化顔ロボット」です。これは彼らが初めて開発したロボットではありません。以前のバージョンは「Eva」と名付けられていました。しかし、研究者たちはEmoがEvaよりも著しく進化していると述べています。
Emoの目標は、研究者が「共表情」と呼ぶもの、つまり会話相手の表情を同時に模倣することだった。これを実現するために、研究者たちは、人間の表情を捉えた大規模な動画データセットで学習させた予測アルゴリズムを開発した。研究者たちは、開発したアルゴリズムは「顔の最初の微妙な変化に基づいて、人が作り出すであろう目標の表情を予測できる」と主張している。そして、このアルゴリズムはロボットのハードウェアに、どのような顔の表情を模倣すべきかを「リアルタイム」で伝えると研究者らは述べている。
実際にロボットに表情を作らせるのはまた別の話です。ロボットの様々な表情は、26個のモーターと26個のアクチュエータによって駆動されています。研究者によると、モーターの大部分は「対称的に配置」されており、つまりロボットの顎を制御するモーターを除いて、対称的な表情を作り出すように設計されているとのことです。3個のモーターはロボットの首の動きを制御します。一方、アクチュエータはより非対称的な表情を作り出すことを可能にします。
エモには、30個の磁石でロボットの顔に取り付けられた交換可能なシリコン製の「スキン」が装備されています。研究者によると、このスキンは「異なる外観や皮膚のメンテナンスのために、別のデザインに交換できる」ため、顔をカスタマイズできます。また、ロボットには高解像度のRGBカメラを搭載した「目」も搭載されています。これらのカメラにより、エモは会話相手を視覚化し、その表情を模倣することができます。
同時に、研究者たちは「2つのニューラルネットワークからなる学習フレームワーク」を展開していると記しています。1つはエモ自身の表情を予測するもの（自己モデル）で、もう1つは会話相手の表情を予測するもの（会話モデル）です。ソフトウェアとハードウェアを組み合わせると、次のようなことができるマシンが完成します。
