Mask-Bot: Ein Roboter mit menschlichem Gesicht

Münchener Roboterforscher haben zusammen mit japanischen Wissenschaftlern eine technische Lösung entwickelt, mit der Roboter ein Gesicht erhalten: Ein Beamer projiziert das 3D-Bild eines Gesichts von hinten in eine Kunststoffmaske, Sprache und Mimik steuert ein Computer.
Mask-Bot nennen die Forscher ihre Entwicklung. Bevor dieser aber in Zukunft vielleicht Robotern ein menschliches Antlitz verleiht, haben die Entwickler noch ganz andere Anwendungen im Sinn. So könnte das System bald schon die Gesprächspartner in Videokonferenzen als eine Art Avatar an den Tisch holen.

Schlichte Dialoge kann der Roboter schon von sich aus mit seinen Entwicklern führen. "Rainbow" sagt Takaaki Kuratate, einer der beteiligten Forscher, beispielsweise, und schon klimpert der Mask-Bot mit den Augen und antwortet auf Englisch: "Wenn sich Sonnenstrahlen in den feinen Wassertropfen der Atmosphäre brechen, dann entsteht ein Regenbogen." Dabei bewegt er ein wenig - wenn auch ruckelnd - den Hals und hebt vielsagend die Augenbrauen.


"Mask-Bot wird die Art und Weise prägen, wie wir Menschen in Zukunft mit Robotern kommunizieren", ist sich Gordon Cheng, der Leiter des Teams vom Institut für Kognitive Systeme (ICS) der Technischen Universität München, sicher.

Durch die Projektion von der Rückseite der Maske aus können alle benötigten Komponenten im Inneren des Kunststoffkopfes untergebracht werden. Dafür musste das Entwickler-Team mit einer stark stauchenden Fischaugenlinse mit einem Makroadapter dafür sorgen, dass bei einem Abstand von nur zwölf Zentimetern zwischen Linse und Gesichtsmaske dort auch wirklich ein komplettes Gesicht ankommt.

Ein besonders starker, kleiner Beamer sowie eine spezielle Leuchtschicht-Imprägnierung auf der Innenseite der Kunststoffmaske verhelfen Mask-Bot obendrein zu so viel Leuchtkraft, dass die Kommunikation Mensch-Maschine auch bei Tageslicht möglich ist.

Dieser Teil des neuen Systems könnte schon bald in Videokonferenzen angewandt werden. "Mask-Bot kann dabei das bislang übliche Monitorbild einer Person durch eine echte Nachbildung ersetzen, die mit am Tisch sitzt und genauso aussieht und spricht", erklärte Kuratate. Ein neu entwickeltes Programm sorgt dafür, dass dem Computer bereits ein normales, zweidimensionales Foto ausreicht, um es richtig proportioniert in eine Projektion für eine dreidimensionale Maske umzuwandeln. Weitere Algorithmen verleihen dem Gesicht Mimik und Sprache. Damit ist eine Videoübertragung vom Original nicht notwendig.

Die eigens entwickelte "Talking Head Animation Engine" soll dabei für Realismus sorgen. Dafür sammelte ein spezielles Kamerasystem zahlreiche Informationen über das Mienenspiel menschlicher Probanden. Daraus filtert und abstrahiert ein Computer jene Gesichtsausdrücke, die zu einem bestimmten Laut passen, wenn er gesprochen wird. Aus jedem dieser Gesichtsausdrücke wurde ein Set an Gesichtspunkten extrahiert, die der Computer nun jedem neuen Gesicht zuordnen und es so beleben kann. Roboter, Mask-Bot Roboter, Mask-Bot
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