A facial expression is an important media to convey a message among people. It is possible, because an emotional state or what want to talk is come out by itself from the facial expression. The facial expression obviously reveals own emotional state without aid of other means. Furthermore we are able to predict the other person's emotional state from the facial expression. These expressions play an important part in human-human interaction and would encourage a more natural human-robot interaction if the robot was able to recognize and respond to human facial expressions.
A lot of previous researches about robot's facial expression have been progressed, however almost all expressed an emotion promptly as soon as it receives prescribed target position about a few expressions. However, the expressions of human are neither changed discreetly nor limited, and also reaction speed is different as a sort of stimulation.
If it is so, how should we make the facial expression of the robot? Although if we make it same as human, it will be best, but so as to do like that, a system will be complicate and even it falls into Uncanny Valley so that we might feel awkwardly about the expression of the robot. Therefore it is our goal to design a simple system that can make expressions which are easy to perceive yet not too human-like as to un-nerve people. A mascot-type robot has less a number of components than things of human, because it is not made of a material which is similar to human's skin and also it has an external of tough material. Therefore, the expression which can be changed naturally as human and is exaggerated like a cartoon will be easy to recognize. So, I proposed dynamic emotion model about Mascot-type facial robot in this thesis.
얼굴 표정(facial expression)은 인간과 인간 사이에서 정보를 전달하는 중요한 수단 이다. 흔히‘눈치가 빠르다’혹은‘눈빛만 봐도 안다’는 말을 쓰기도 한다. 이런 것들은 모두 자신도 모르게 얼굴 표정으로 자신의 감정(emotion) 상태나 말하고자 하는 것들이 드러나기 때문에 가능한 일이다. 그리고 얼굴 표정은 다른 수단의 도움 없이 얼굴 표정 하나만으로도 자신의 감정 상태를 확실히 드러낼 수 있고 또한 상대방의 감정 상태를 얼굴 표정으로부터 예측할 수 있다. 얼굴 표정은 human-human interaction 뿐만 아니라 human-robot interaction 에도 매우 중요한 역할을 한다. 로봇이 사람의 표정을 인식하여 사용자의 감정 상태를 알고 혹은 사람이 로봇의 표정으로부터 로봇의 감정 상태를 알 수 있다면 human-human interaction처럼 human-robot interaction 도 자연스러워질 것이다. 로봇의 얼굴 표정에 대한 많은 선행 연구들이 진행되어 왔는데 그것들의 대부분은 처음에 미리 몇 가지 표정에 대한 target position을 정해놓고 어떤 표정을 지으라는 명령이 떨어지면 즉시 그 감정을 표현하는 형태였다. 하지만 사람의 표정은 불연속적으로 변하지 않을 뿐만 아니라 표정의 종류가 제한되어 있지도 않다. 그리고 자극의 종류에 따라 표정의 반응 속도도 다르다.
그렇다면 로봇의 얼굴 표정은 어떻게 만들어야 할까? 사람과 똑 같이만 만들 수 있다면 가장 좋겠지만 그렇게 하기 위해서는 시스템이 복잡해지고 오히려 uncanny valley에 빠져 로봇의 표정에 대해 어색하게 느낄 수도 있다. 그러므로 system은 간단하면서도 사람이 인지하기 쉽도록 표정을 지을 수 있고 표정을 지을 때 어색하지 않도록 만드는 것이 목표가 될 것이다. Mascot-type robot은 인간의 피부와 같은 재질을 사용한 것이 아니라 딱딱 한 재질의 외형을 가지기 때문에 움직일 수 있는 component의 수가 사람처럼 많지 않다. 그러므로 사람처럼 자연스럽게 표정이 변하면서도 만화처럼 약간은 과장된 표정이 인지하기가 쉬울 것이다. 그래서 본 논문에서는 마스코트 형 얼굴 로봇에 대한 dynamic emotion model을 제안했다.
