第4期 柯显信，等：不同个性的情感机器人表情研究 .473. 情研究[J].华中科技大学学报：自然科学版，2013，S1: 352-355. LU Zhen,XIE Lun,HAN Jing,et al.Research on humanoid robot expressions based on mood control[J]. Journal of Huazhong university of science and technology, 2013,S1:352-355. [3]DELAUNAY F,DE GREEFF J,BELPAEME T.Towards retro- projected robot faces:an altemative to mechatronic and (a)黏液质 (b)胆汁质 android faces[C]//The 18th IEEE International Symposium on 图9不同个性高兴表情实验 Robot and Human Interactive Communication.Toyama,Japan, Fig.9 Happy expression experiment of different personalities 2009:306-311. [4]李瑞峰，孙中远，王珂，等.具有面部表情识别与再现的 机器人头部系统的研制[J].机械设计与制造，2011 (7):95-97. LI Ruifeng,SUN Zhongyuan,WANG Ke,et al.Research of the robot head system with facial expression recognition and representation[J].Machinery design and manufacture, 2011(7):95-97. [5 BECKER-ASANO C,ISHIGURO H.Evaluating facial (a)黏液质 (b)胆汁质 displays of emotion for the android robot Geminoid F 图10不同个性愤怒表情实验 [C ]//IEEE Workshop on Affective Computational Fig.10 Angry expression experiment of different personalities Intelligence (WACI).2014:1-8. [6 BECKER-ASANO C,ISHIGURO H.Evaluating facial 5结束语 displays of emotion for the android robot Geminoid F 通过对个性理论和情感模型的研究，得到了不 C ]//IEEE Workshop on Affective Computational 同个性的基本表情实现方法。然后采用ANSYS有 Intelligence (WACI).2011:1-8. 限元仿真计算的方法，通过对面部弹性体模型施加 [7]恐怖谷理论.[2016-07-24].htp:/zh.wikipedia.org/zh- cn/恐怖谷理论. 约束和载荷，求解出不同个性的高兴和愤怒表情的 [8 ISHIHARA H,YOSHIKAWA Y,ASADA M.Realistic 近似于人类的仿真结果，并得到了实现不同个性的 child robot"Affetto"for understanding the caregiver-child 高兴和愤怒表情的控制区域载荷大小。根据仿真 attachment relationship that guides the child development 结果中各控制区域的位移大小，进行不同个性的表 [C]//2011 IEEE International Conference on Development 情动作实验，实验结果表明，表情机器人可以实现 and Learning (ICDL).Frankfurt am Main,Germany, 不同个性的高兴和愤怒面部表情。由于受具体条 2011:1-5. 件限制，表情机器人控制单元的位移不能与仿真模 [9]叶奕乾，孔克勤，杨秀君.个性心理学[M].3版.上海： 型中的控制区域完全相同，不同个性的基本表情不 华东师范大学出版社，2010：106-132. 能更好的体现，但为进一步研究仿人表情机器人提 [10]杜坤坤刘欣，王志良，等.情感机器人[M].北京：机械 供了较好的技术基础。 工业出版社，2012：171-199. 参考文献： [11]王志良，祝长生.人工情感[M].北京：机械工业出版 社，2009：178-273. [1]侯鹏.智能机器人运动控制系统及算法研究[D].北京： [12 AMINI R,LISETTI C.HapFACS:an open source api/ 北京交通大学，2013：1-6. software to generate facs-based expressions for ecas animation HOU Peng.Research of intelligent robot's motion control and for corpus generation [C]//2013 Humaine Association system and algorithm[D].Beijing:Beijing Jiaotong Conference on Affective Computing and Intelligent Interaction University,2013:1-6. (ACII).Geneva,Switzerland.2013:270-275. [2]吕振，解仑，韩晶，等.基于情绪控制的仿人机器人表 [13]EKMAN P,FRIESEN W V.Facial action coding system[M].图 ９ 不同个性高兴表情实验 Ｆｉｇ．９ Ｈａｐｐｙ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｅｒｓｏｎａｌｉｔｉｅｓ 图 １０ 不同个性愤怒表情实验 Ｆｉｇ．１０ Ａｎｇｒｙ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｅｒｓｏｎａｌｉｔｉｅｓ ５ 结束语 通过对个性理论和情感模型的研究，得到了不 同个性的基本表情实现方法。 然后采用 ＡＮＳＹＳ 有 限元仿真计算的方法，通过对面部弹性体模型施加 约束和载荷，求解出不同个性的高兴和愤怒表情的 近似于人类的仿真结果，并得到了实现不同个性的 高兴和愤怒表情的控制区域载荷大小。 根据仿真 结果中各控制区域的位移大小，进行不同个性的表 情动作实验，实验结果表明，表情机器人可以实现 不同个性的高兴和愤怒面部表情。 由于受具体条 件限制，表情机器人控制单元的位移不能与仿真模 型中的控制区域完全相同，不同个性的基本表情不 能更好的体现，但为进一步研究仿人表情机器人提 供了较好的技术基础。 参考文献： ［１］侯鹏． 智能机器人运动控制系统及算法研究［Ｄ］． 北京： 北京交通大学， ２０１３： １－６． ＨＯＵ Ｐｅｎｇ． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｒｏｂｏｔ’ ｓ ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ［ Ｄ ］． Ｂｅｉｊｉｎｇ： Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， ２０１３： １－６． ［２］吕振， 解仑， 韩晶， 等． 基于情绪控制的仿人机器人表 情研究［Ｊ］． 华中科技大学学报：自然科学版， ２０１３， Ｓ１： ３５２－３５５． ＬＵ Ｚｈｅｎ， ＸＩＥ Ｌｕｎ， ＨＡＮ Ｊｉｎｇ， ｅｔ ａｌ． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｈｕｍａｎｏｉｄ ｒｏｂｏｔ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍｏｏｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ［ Ｊ ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｕａｚｈｏｎｇ ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ２０１３， Ｓ１： ３５２－３５５． ［３］ＤＥＬＡＵＮＡＹ Ｆ， ＤＥ ＧＲＥＥＦＦ Ｊ， ＢＥＬＰＡＥＭＥ Ｔ． Ｔｏｗａｒｄｓ ｒｅｔｒｏ⁃ ｐｒｏｊｅｃｔｅｄ ｒｏｂｏｔ ｆａｃｅｓ： ａｎ ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ ｔｏ ｍｅｃｈａｔｒｏｎｉｃ ａｎｄ ａｎｄｒｏｉｄ ｆａｃｅｓ［Ｃ］ ／ ／ Ｔｈｅ １８ｔｈ ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｒｏｂｏｔ ａｎｄ Ｈｕｍａｎ Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ． Ｔｏｙａｍａ， Ｊａｐａｎ， ２００９： ３０６－３１１． ［４］李瑞峰， 孙中远， 王珂，等． 具有面部表情识别与再现的 机器人头部系统的研制［ Ｊ］． 机械设计与制造， ２０１１ （７）： ９５－９７． ＬＩ Ｒｕｉｆｅｎｇ， ＳＵＮ Ｚｈｏｎｇｙｕａｎ， ＷＡＮＧ Ｋｅ， ｅｔ ａｌ． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏｂｏｔ ｈｅａｄ ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ ｆａｃｉａｌ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ ［ Ｊ ］． Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ， ２０１１（７）： ９５－９７． ［ ５ ］ ＢＥＣＫＥＲ⁃ＡＳＡＮＯ Ｃ， ＩＳＨＩＧＵＲＯ Ｈ． Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ ｆａｃｉａｌ ｄｉｓｐｌａｙｓ ｏｆ ｅｍｏｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｎｄｒｏｉｄ ｒｏｂｏｔ Ｇｅｍｉｎｏｉｄ Ｆ ［ Ｃ ］ ／ ／ ＩＥＥＥ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ Ａｆｆｅｃｔｉｖｅ Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ （ＷＡＣＩ）． ２０１４： １－８． ［ ６ ］ ＢＥＣＫＥＲ⁃ＡＳＡＮＯ Ｃ， ＩＳＨＩＧＵＲＯ Ｈ． Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ ｆａｃｉａｌ ｄｉｓｐｌａｙｓ ｏｆ ｅｍｏｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｎｄｒｏｉｄ ｒｏｂｏｔ Ｇｅｍｉｎｏｉｄ Ｆ ［ Ｃ ］ ／ ／ ＩＥＥＥ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ Ａｆｆｅｃｔｉｖｅ Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ （ＷＡＣＩ）． ２０１１： １－８． ［７］恐怖谷理论． ［２０１６－０７－２４］． ｈｔｔｐ： ／ ／ ｚｈ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ ／ ｚｈ⁃ ｃｎ ／ 恐怖谷理论． ［８］ ＩＳＨＩＨＡＲＡ Ｈ， ＹＯＳＨＩＫＡＷＡ Ｙ， ＡＳＡＤＡ Ｍ． Ｒｅａｌｉｓｔｉｃ ｃｈｉｌｄ ｒｏｂｏｔ “Ａｆｆｅｔｔｏ” ｆｏｒ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｔｈｅ ｃａｒｅｇｉｖｅｒ⁃ｃｈｉｌｄ ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｔｈａｔ ｇｕｉｄｅｓ ｔｈｅ ｃｈｉｌｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ［Ｃ］ ／ ／ ２０１１ ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｌｅａｒｎｉｎｇ （ ＩＣＤＬ ）． Ｆｒａｎｋｆｕｒｔ ａｍ Ｍａｉｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ， ２０１１： １－５． ［９］叶奕乾， 孔克勤， 杨秀君． 个性心理学［Ｍ］． ３ 版． 上海： 华东师范大学出版社， ２０１０： １０６－１３２． ［１０］杜坤坤，刘欣，王志良，等． 情感机器人［Ｍ］． 北京：机械 工业出版社， ２０１２： １７１－１９９． ［１１］王志良，祝长生． 人工情感［Ｍ］． 北京： 机械工业出版 社， ２００９： １７８－２７３． ［１２ ］ ＡＭＩＮＩ Ｒ， ＬＩＳＥＴＴＩ Ｃ． ＨａｐＦＡＣＳ： ａｎ ｏｐｅｎ ｓｏｕｒｃｅ ａｐｉ／ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｔｏ ｇｅｎｅｒａｔｅ ｆａｃｓ⁃ｂａｓｅｄ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓ ｆｏｒ ｅｃａｓ ａｎｉｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｏｒ ｃｏｒｐｕｓ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ［Ｃ］ ／ ／ ２０１３ Ｈｕｍａｉｎｅ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ａｆｆｅｃｔｉｖｅ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ａｎｄ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ （ＡＣＩＩ）． Ｇｅｎｅｖａ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ． ２０１３： ２７０－２７５． ［１３］ＥＫＭＡＮ Ｐ， ＦＲＩＥＳＥＮ Ｗ Ｖ． Ｆａｃｉａｌ ａｃｔｉｏｎ ｃｏｄｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ［Ｍ］． 第 ４ 期 柯显信，等：不同个性的情感机器人表情研究 ·４７３·