从卡通人物“机器猫”浅析娱乐机器人的特点

郭嘉昕

(厦门大学 福建 厦门 361005)

从卡通人物“机器猫”浅析娱乐机器人的特点

郭嘉昕

(厦门大学 福建 厦门 361005)

本文以卡通人物“机器猫”为例，从科幻的故事中总结可以用于指导实践的理念。本文侧重分析供人观赏、创造欢乐的娱乐机器人应该具有的特点，对机器人领域的创新提供新的思路。本文认为，娱乐机器人应该具有三个特点，即方便实用的高新技术、符合美学设计的运动外观造型和与人类的情感交互能力。本文还通过列举实例来说明这三种特点在目前的机器人工程中是怎样体现的。

娱乐机器人；机器人设计；情感交互

机器猫，又叫多啦A梦，是中国年轻人家喻户晓的日本动画形象。

它以可爱的形象和神奇的道具广受人们喜爱。因此我们可以说机器猫是一个能够给人带来欢乐的机器人。虽然机器猫是以个虚拟的、概念的、艺术化的娱乐机器人，但是我们可以从它的人物形象上寻找最有吸引力的成分，总结娱乐机器人应该具备的特质，进而对娱乐机器人的发展方向进行预测。

一、娱乐机器人的多功能性

作为娱乐机器人，机器猫具有先进、多样、实用的科技能力，可以满足人类的多种需求。在影视作品中，机器猫被设定为一个从22世纪穿越到现在的机器人，是一个具有先进科学技术的产品，其作用是为人类的日常生活提供服务。在机器猫回到20世纪以后，它的任务是帮助一个小学生(大雄野比)化解身边的种种困难：比如解决大雄野比和他的朋友没有足够的活动空间的问题，改变不利于出行的气象的问题，改善大雄野比学习能力差的问题等等。在这些故事中，机器猫使用了很多充满想象力的技能和道具，比如可以在地下扩展出广阔空间的种子，可以根据人的想象任意改变天气的设备，以及吃了以后就可以对文字过目不忘的点心等。

因为这是一个主要面向少年儿童的卡通片，所以这些科技中的大部分还都只是设想，甚至有很多似乎在很长时间内都难以实现。但是其中也有不少科技实际上已经被21世纪的人们创造并投入使用。比如在故事中的“万能制造机”与近几年来发展迅猛的3D打印机异曲同工，故事中的“旅行模拟相机”与Photoshop、美图秀秀等软件如出一辙，故事中的“家庭服务机器人”和“机器人汽车”的大部分功能分别可以用扫地机器人和无人汽车完成，而故事中的“手表收音机”与Apple Watch等穿戴设备相比甚至还略逊风骚。因此，能够凭借科技手段方便、充实人们的日常生活，是娱乐机器人可以给人带来欢乐的第一个因素。

二、造型和运动的美学设计

具有可爱的造型和动作表情是机器猫的另外一个特质。机器猫动画形象的创造者藤子·F·不二雄的设计理念是想把惹人喜爱的宠物猫和孩子们经常玩的玩具不倒翁的形象结合起来，所以机器猫即具有活泼可爱的外形，也具有独特的走路方式。因为娱乐机器人的功能就是带给人欢乐，因此除了要考虑它所具有的科技能力，也要考虑外观上和运动上的美学设计。

在实际开发中，娱乐机器人可以像人，像某种动物，像童话或科幻小说中的人物等等。这一点在技术上并不难实现，但是针对面向不同用户的机器人，在外观的设计上也需要有所区别，因此设计者在制造机器人的过程中也需要注重用户在产品外观上的偏好选择。除了机器人的造型，运动方式也是一个需要攻克的难题。以舞蹈机器人为例，国内市场上大部分能够随音乐做动作的玩具娃娃都是预设好动作，在播放音乐的同时执行预设的动作。此类娃娃在初次接触时会比较有趣，多次使用后由于执行的是同样的动作会使人感觉枯燥。若想要提高舞蹈机器人的娱乐性，可以通过研究输入模拟音频信号和数字信号之间的转换方式，根据节拍信息控制电机驱动机器人执行舞蹈动作，这样舞蹈机器人就不会受限于原始音乐文件的编码格式1。在这个过程中，技术障碍较高的部分是如何分辨、识别、采集节拍等声音信号，以及如何调整机器人的运动系统，增加其灵活度，使得它的舞姿更具有美感。

三、情感交互能力

机器猫的第三个特点是可以与人进行情感交流。在动画片中，野比大雄是一个各个方面能力都比较差，运气总是不好但是心地善良的孩子，每当他遇事不顺时，都会找哆啦A梦寻求帮助。因此哆啦A梦不仅仅是给野比大雄提供各种高新技术的帮手，更是一个值得信赖的好朋友。与机器猫非常相似的另一个卡通形象“大白”也可以被视作娱乐机器人，二者都充分表明当机器可以拥有与人相似的思想感情和沟通能力时，就可以成为人精神上的寄托。

目前赋予机器人情感交互能力已经成为机器人技术研究的一个热点。根据已有的学术资料，有的设计人员根据人工心理理论情感空间的概念建立三维情感模型，用马尔可夫随机过程来描述情感的变化过程，并用D-S证据理论分析外界刺激对不同性格人的情感状态转移的影响，最后将情感状态与机器人的表情进行结合。有的采用OCC模型作为评价标准，建立符合人类情感规律的机器人情感模型。还有的基于Multi-agent的情感机器人结构模型，实现了情感机器人交互系统，使得机器人和人进行有智能和情感的交流成为可能。可以预见，随着人机情感交互技术的成熟，娱乐机器人的性能将会实现飞跃。

四、结论

《哆啦A梦》系列动漫自1969年出版以来，不仅为几代人的童年承载了美好的回忆，也给当今的年轻人留下了许多创意和启迪。机器猫以其神奇的科技、可爱的形象和真挚的情感给我们带来欢乐，也为娱乐机器人的发展方向指明了一条可能的道路。随着信息化、智能化的发展，机器人和各类多媒体电子产品都发生了革命性的变化。娱乐机器人作为现代社会一种时尚、新颖的电子产品，更是具有广阔的前景。如果把各种提高人们生活水平的科技集于一身，辅以可爱有趣的外形和动作，再赋予机器人以情感交互技术，娱乐机器人的普遍应用指日可待，把机器猫从荧幕中带到实际生活中来也许不再是梦想。

郭嘉昕，厦门大学艺术学院音乐表演专业2013级毕业生。