很多人小時候接觸到的變形金剛玩具和動畫，可能是他們最早了解的機械人。如今，虛構出來的機械人逐漸出現在現實世界中，並在很多方面成為人類強有力的幫手。
工廠里的機械手臂、醫學中的納米機械人、火星機械人等都為人類探索未知領域帶來前所未有的便利，成為了科學技術進步的加速器。
「回眸一笑百媚生，六宮粉黛無顏色」這句家喻戶曉的詩句出自白居易的《長恨歌》，將楊貴妃美艷動人的表情描寫得惟妙惟肖、淋漓盡致。
現在，表情已不再專屬於人類，英國 Engineering Arts 公司運用 AI 技術將人的表情復刻於機械人之上，使冰冷的機器也擁有了一套完整的人類「表情包」，瞬間被賦予了人類的情感。機械人的歷史由只是外表與人類相似的第一階段，邁入了可以表現人類喜怒哀樂等情緒的第二階段。
圖 | Ameca 逼真的面部表情（來源：Engineering Arts 公司）
近日，該公司將曾經展示過的機械人 Ameca（阿梅卡）的臉部表情動作，在技術層面上做出更新與升級，使它變得更加真實、靈動與鮮活。
圖 | Ameca（來源：Engineering Arts 公司）
據 Engineering Arts 公司的官網顯示，Ameca 作為最具亮點與創新思維的 AI 產品，重達 49 公斤，身高 187 厘米，身體由幾十個零部件構成。
Ameca 能夠自由進行幾十種仿人類的肢體運動，曾經在世界著名的機械人展會上展出過，在業界的知名度迅速攀升，被賦予「世界上最逼真機械人」的榮譽稱號。
圖 | 人類面部肌肉（來源：Pixabay）
根據人體解剖學資料顯示，人類臉部肌肉多達幾十塊，幫助人類精確展示出喜怒哀樂的單一表情，以及在不同外界刺激下做出的複合類表情。因此，人的面部表情很難被機械人模仿。
為將 Ameca 賦予人類的表情，Engineering Arts 獨闢蹊徑、煞費苦心。為確保 Ameca 的面部也能夠像人一樣，靈敏、迅速地對外界的刺激做出精準的反應，該公司為其在物理硬件上配置了最先進的傳感設備等。
圖 | Ameca 的模塊化展示（來源：Engineering Arts 公司）
科學家對人類的臉部表情進行全方位的掃描後，運用肌肉等各項表情變化的數據建模，進行 3D 打印並製作模具。然後，為機械人配備多組零部件，分成各個模塊進行裝配，便於今後的維修與改造升級。
圖 | Ameca 的 12 種表情（來源：Engineering Arts 公司）
於是，在電腦端與機器端相連的情況下，生動鮮活的臉部表情便被複刻到機械人之上，Ameca 成功展示出噘嘴、眨眼、皺眉、憤怒、悲傷等仿人面部表情。
圖 | Ameca 的人工智能身體 AI×AB（來源：Engineering Arts 公司）
Ameca 表情的構建過程是複雜的，需要運用「Tritium 操作系統」與「Mesmer 技術」為機械人配備人工智能身體（Artificial Body，即 AI×AB）。
圖 | Mesmer 技術攝像頭（來源：Engineering Arts 公司）
圖 | Ameca 的硅膠模型（來源：Engineering Arts 公司）
圖 | Ameca 的內部機器構造（來源：Engineering Arts 公司）
運用 Mesmer 技術構建的計算機操作系統可以用來製作仿真機械人，為 Ameca 搜集到大量人類面部的骨骼與肌肉構造數據，指揮將近 40 個錄像設備對人體進行全方位、全角度的掃描。
然後，Mesmer 系統捕捉機械人的表情與定位，重塑 3D 模型，最後，運用 3D 打印機製作出模型，使填充進模型的硅膠變成具有真人般質感的人臉仿真皮膚。
圖 | Tritium 操作系統（來源：Engineering Arts 公司）
圖 | Ameca 的面部與肢體構造（來源：Engineering Arts 公司）
圖 | Ameca 框架示意圖（來源：Engineering Arts 公司）
要想讓機械人展示出神采各異的「表情包」，可不像看起來那樣容易。在算法的控制下，Tritium 操作系統為機械人注入了生命力，將軟件、硬件與雲端相連，驅動硬件的每個模塊，包括頭部、骨骼、肢體等產生動作。
雖然在表情展示方面 Ameca 已經做到了極致，但是，它還不能行走。
Engineering Arts 計劃將其改造升級，讓它變成具有行走、奔跑等人類更多功能的多面手。未來，Ameca 可以用於拍電影，充當網絡研討會的替身，或者面部整容等。
表情、肢體動作等更高級別人工智能技術的加入使機械人更真實與鮮活。回想起動畫片《鐵臂阿童木》之中的場景，仍歷歷在目，機械人走在街上與人類無異。
也許，在不久的將來，更多像 Ameca 一樣被賦予人類情感的機械人會被製造出來，這或將會對人類社會的方方面面造成重要影響。
《星球大戰》與《機械戰警》等科幻大片中出現的機械人也許會常伴我們左右，與人類共存，當人們走在馬路上，可能根本無法辨別真實的人類與仿真機械人。
參考資料：
https://www.engineeredarts.co.uk/zh/robot/ameca/
https://nerdist.com/article/robot-gets-more-realistic-expressions-engineering-arts-ameca/
