Cabeça robótica virtual imita expressões humanas

Com informações da Agência USP - 09/11/2012

Valéria e Valerie mostram-se emocionalmente bem conectadas.
[Imagem: ICMC]

Robótica social

Como fazer com que os robôs convivam harmoniosamente com os humanos?

Esta é uma das questões que norteiam a nascente área de pesquisas chamada robótica social.

E é um dos principais assuntos abordados por pesquisadores do Laboratório de Aprendizado de Robôs, do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC), na USP de São Carlos.

Instituto que logo poderá ter uma recepcionista robótica, chamada Valerie.

Robô imigrante

Valerie é um avatar capaz de imitar expressões faciais humanas, que está sendo desenvolvida por Valéria Santos e Roseli Romero.

Apesar de ser um ser virtual, a "alma" do avatar - o software que a controla - poderá futuramente ser transposta para uma face robótica concreta, o que faz com que as pesquisadoras a chamem de robô mesmo.

O projeto inicial de Valerie foi criado na Universidade Carnegie Mellon, Estados Unidos, em 2004. O projeto está sendo compartilhado com pesquisadores brasileiros para realização de um projeto conjunto entre as duas universidades.

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Imitação das expressões faciais

Valéria, a humana, explicou que o diferencial da Valerie robótica tropicalizada é a imitação das expressões faciais a partir do reconhecimento da face humana.

A robô identifica as características da pessoa e copia a emoção identificada pela análise de pontos estratégicos do seu rosto.

O aprendizado por imitação aplicado no robô foi realizado através de redes neurais artificiais. Essas redes simulam de modo simplificado o comportamento de sistemas nervosos biológicos.

"O processamento facial foi uma parte da pesquisa. A segunda parte foi reconhecer e fazer com que a robô imitasse, ou seja, fizesse a mesma expressão," explicou.

No atual estágio, a robô Valerie identifica cinco expressões faciais: alegria, raiva, surpresa, tristeza e expressão neutra.

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"É importante que a robô tente reconhecer qual é a sua expressão e que ela se comporte da mesma forma. Se você me der uma notícia feliz, por exemplo, eu não posso fazer uma cara de brava. E esperamos o mesmo da robô," explicou Valéria.

Robôs sociáveis

Os robôs sociáveis devem ser capazes de interagir, se comunicar, compreender e se relacionar com os seres humanos de uma maneira natural.

"Embora diversos robôs sociáveis tenham sido desenvolvidos com sucesso, ainda existem muitas limitações a serem superadas. São necessários avanços no desenvolvimento de mecanismos que possibilitem interações mais realísticas entre robôs e humanos. Uma forma de fazer isso é através de expressões faciais de emoção", explicou.

O aprendizado por imitação aplicado no robô foi realizado através de redes neurais artificiais.
[Imagem: Valéria Santos/ICMC]

O objetivo básico da robótica social é que tarefas sejam executadas através da colaboração entre seres humanos e robôs.

A professora Roseli opina que essa realidade não está tão distante de nós: "Em um futuro próximo esperamos ter uma interface homem-máquina mais amigável. Estamos buscando compreender o ser humano e fazer com que a máquina possa atender nossas necessidades naquele determinado momento de interação."

Para isso, a interdisciplinaridade é essencial.

No caso da robô Valerie, foi necessário incluir aspectos da psicologia dentro da pesquisa de robótica. Maria de Jesus Dutra dos Reis, professora de psicologia da UFSCar, colabora com o trabalho trazendo aspectos do comportamento humano voltado para o aprendizado de máquina.

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"No futuro, teremos vários robôs interagindo com o ser humano, vivendo em sociedade. Como colocar esses robôs em convívio com o homem? É isso que a robótica social busca, a inclusão social dos robôs," conclui a professora.

Recepcionista robô

No prosseguimento dos trabalhos com Valerie, os pesquisadores pretendem melhorar o sistema de extração de características, para que o tempo de resposta e a precisão dos movimentos feitos pela cabeça robótica sejam adequados à interação homem-máquina.

"Em nosso grupo há o projeto de usar a Valerie para atuar como um robô recepcionista dentro do ICMC, dando informações básicas aos usuários, como por exemplo, a localização de uma sala, em que área trabalha um determinado professor, etc," disse Valéria.

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