從卡通人物“機器貓”淺析娛樂機器人的特點

郭嘉昕

(廈門大學 福建 廈門 361005)

從卡通人物“機器貓”淺析娛樂機器人的特點

郭嘉昕

(廈門大學 福建 廈門 361005)

本文以卡通人物“機器貓”為例，從科幻的故事中總結可以用于指導實踐的理念。本文側重分析供人觀賞、創造歡樂的娛樂機器人應該具有的特點，對機器人領域的創新提供新的思路。本文認為，娛樂機器人應該具有三個特點，即方便實用的高新技術、符合美學設計的運動外觀造型和與人類的情感交互能力。本文還通過列舉實例來說明這三種特點在目前的機器人工程中是怎樣體現的。

娛樂機器人；機器人設計；情感交互

機器貓，又叫多啦A夢，是中國年輕人家喻戶曉的日本動畫形象。

它以可愛的形象和神奇的道具廣受人們喜愛。因此我們可以說機器貓是一個能夠給人帶來歡樂的機器人。雖然機器貓是以個虛擬的、概念的、藝術化的娛樂機器人，但是我們可以從它的人物形象上尋找最有吸引力的成分，總結娛樂機器人應該具備的特質，進而對娛樂機器人的發展方向進行預測。

一、娛樂機器人的多功能性

作為娛樂機器人，機器貓具有先進、多樣、實用的科技能力，可以滿足人類的多種需求。在影視作品中，機器貓被設定為一個從22世紀穿越到現在的機器人，是一個具有先進科學技術的產品，其作用是為人類的日常生活提供服務。在機器貓回到20世紀以后，它的任務是幫助一個小學生(大雄野比)化解身邊的種種困難：比如解決大雄野比和他的朋友沒有足夠的活動空間的問題，改變不利于出行的氣象的問題，改善大雄野比學習能力差的問題等等。在這些故事中，機器貓使用了很多充滿想象力的技能和道具，比如可以在地下擴展出廣闊空間的種子，可以根據人的想象任意改變天氣的設備，以及吃了以后就可以對文字過目不忘的點心等。

因為這是一個主要面向少年兒童的卡通片，所以這些科技中的大部分還都只是設想，甚至有很多似乎在很長時間內都難以實現。但是其中也有不少科技實際上已經被21世紀的人們創造并投入使用。比如在故事中的“萬能制造機”與近幾年來發展迅猛的3D打印機異曲同工，故事中的“旅行模擬相機”與Photoshop、美圖秀秀等軟件如出一轍，故事中的“家庭服務機器人”和“機器人汽車”的大部分功能分別可以用掃地機器人和無人汽車完成，而故事中的“手表收音機”與Apple Watch等穿戴設備相比甚至還略遜風騷。因此，能夠憑借科技手段方便、充實人們的日常生活，是娛樂機器人可以給人帶來歡樂的第一個因素。

二、造型和運動的美學設計

具有可愛的造型和動作表情是機器貓的另外一個特質。機器貓動畫形象的創造者藤子·F·不二雄的設計理念是想把惹人喜愛的寵物貓和孩子們經常玩的玩具不倒翁的形象結合起來，所以機器貓即具有活潑可愛的外形，也具有獨特的走路方式。因為娛樂機器人的功能就是帶給人歡樂，因此除了要考慮它所具有的科技能力，也要考慮外觀上和運動上的美學設計。

在實際開發中，娛樂機器人可以像人，像某種動物，像童話或科幻小說中的人物等等。這一點在技術上并不難實現，但是針對面向不同用戶的機器人，在外觀的設計上也需要有所區別，因此設計者在制造機器人的過程中也需要注重用戶在產品外觀上的偏好選擇。除了機器人的造型，運動方式也是一個需要攻克的難題。以舞蹈機器人為例，國內市場上大部分能夠隨音樂做動作的玩具娃娃都是預設好動作，在播放音樂的同時執行預設的動作。此類娃娃在初次接觸時會比較有趣，多次使用后由于執行的是同樣的動作會使人感覺枯燥。若想要提高舞蹈機器人的娛樂性，可以通過研究輸入模擬音頻信號和數字信號之間的轉換方式，根據節拍信息控制電機驅動機器人執行舞蹈動作，這樣舞蹈機器人就不會受限于原始音樂文件的編碼格式1。在這個過程中，技術障礙較高的部分是如何分辨、識別、采集節拍等聲音信號，以及如何調整機器人的運動系統，增加其靈活度，使得它的舞姿更具有美感。

三、情感交互能力

機器貓的第三個特點是可以與人進行情感交流。在動畫片中，野比大雄是一個各個方面能力都比較差，運氣總是不好但是心地善良的孩子，每當他遇事不順時，都會找哆啦A夢尋求幫助。因此哆啦A夢不僅僅是給野比大雄提供各種高新技術的幫手，更是一個值得信賴的好朋友。與機器貓非常相似的另一個卡通形象“大白”也可以被視作娛樂機器人，二者都充分表明當機器可以擁有與人相似的思想感情和溝通能力時，就可以成為人精神上的寄托。

目前賦予機器人情感交互能力已經成為機器人技術研究的一個熱點。根據已有的學術資料，有的設計人員根據人工心理理論情感空間的概念建立三維情感模型，用馬爾可夫隨機過程來描述情感的變化過程，并用D-S證據理論分析外界刺激對不同性格人的情感狀態轉移的影響，最后將情感狀態與機器人的表情進行結合。有的采用OCC模型作為評價標準，建立符合人類情感規律的機器人情感模型。還有的基于Multi-agent的情感機器人結構模型，實現了情感機器人交互系統，使得機器人和人進行有智能和情感的交流成為可能。可以預見，隨著人機情感交互技術的成熟，娛樂機器人的性能將會實現飛躍。

四、結論

《哆啦A夢》系列動漫自1969年出版以來，不僅為幾代人的童年承載了美好的回憶，也給當今的年輕人留下了許多創意和啟迪。機器貓以其神奇的科技、可愛的形象和真摯的情感給我們帶來歡樂，也為娛樂機器人的發展方向指明了一條可能的道路。隨著信息化、智能化的發展，機器人和各類多媒體電子產品都發生了革命性的變化。娛樂機器人作為現代社會一種時尚、新穎的電子產品，更是具有廣闊的前景。如果把各種提高人們生活水平的科技集于一身，輔以可愛有趣的外形和動作，再賦予機器人以情感交互技術，娛樂機器人的普遍應用指日可待，把機器貓從熒幕中帶到實際生活中來也許不再是夢想。

郭嘉昕，廈門大學藝術學院音樂表演專業2013級畢業生。