“偶”:具情感之球型機器人

oBall: An Emotional Spherical Robot

李信宏(Hsin-Hung LI)

指導教授 ： 陳竹一

國立中央大學/資訊電機學院/電機工程研究所碩士在職專班/碩士(2010年)

摘要

機器人在情感表達上仍與人類有極大的差異，為了改善此一差別，本論文探討機器人臉使用一般平面顯示器與球體顯示器在數位情感模擬呈現的差異。球體顯示器為一與頭部形狀相似的360度顯示器，用於呈現機器人臉部表情，本論文利用人類視覺暫留原理，建構出一人機介面設計架構來呈現更真實的3D影像與文字，同時，更進一步的使用六一情緒模型(Six-One Emotions Model ,SO-EM)的情感表達，讓機器人臉部表情產生情緒上的變化，提供更人性化之設計，最後，再使用多執行緒的機制，讓機器人情緒之表達更貼近真實的人類的行為模式。在實驗方面，我們使用magicshow公司所製造的iBall球體顯示器來進行實驗，實驗結果呈現，3D球體顯示雖非為實際3D顯示器，卻提供了與平面顯示裝置更不一樣的呈現效果，如光線、材質、動畫及觀賞尺度，增加了空間呈現的不同角度，也增加了實體空間與擬真空間，同時也豐富了機器人與人類間之互動性。

關鍵字

情感 ； 機器人 ； 球型顯示器

並列摘要

Emotional expression has extreme difference between robots and human. To reduce the gap, this thesis investigates the perception difference between a traditional flat display device and a ball display device in the representation of robot facial expressions. A ball display device is a head-shape-alike omni-directional 2D display for robot facial expressions. Based on human visual staying phenomenon, a 2D ball display device constructs a human-machine interface (HMI) system for representing realistic 3D image and text. Furthermore, a six-one emotions model (SO-EM) is also manipulated to produce realistic emotional changes. Finally, using multi-threading mechanisms, the robot is more closer to the true expression of emotion in human behavior patterns. In our experiment, we utilize a ball display device, called iBall produced by Magicshow Company, to represent the behavior of an emotional robot. Experimental results show that iBall increases not only the space for showing the different perspectives of the display contents but also the physical and virtual reality space compared to traditional flat display devices, such as light, texture, animation and watching scales. It produces more interactions between human and robots while enriching more imagination and creativity of users.

並列關鍵字

emotion ； robot

參考文獻

[10] 黃煜翔, WISE: Weather Information Sensible, 中央大學電機工程學系碩士論文, 2010.

[11] 趙曰理, E2T-iSEE: Event-Emotion Transition Extended iSEE Scheduler, 中央大學電機工程學系碩士論文, 2010.

[2]石兆芬,作為教室教學伙伴之可程式化機器人,國立中央大學，碩士論文，民國96年。

參考文獻

[1]Hogarth, A. & Bussell, J., “Fanfare for puppets: a personal and idiosyncratic view of the puppet theatre＂, U.S.A.: David & Charles, Inc., 1985.