Ce robot enfant imite les expressions humaines… et c’est un peu flippant (vidéo)

Des expressions faciales ultra réalistes, mais ce regard… on en parle ?

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© mohamed abdelghaffar / Pexels 𝕏

Créer des robots toujours plus proches de l’humain, voilà l’un des objectifs de la robotique moderne. Certains robots bipèdes (comme Atlas, de Boston Dynamics) ou quadrupèdes (le petit Spot, de la même entreprise) maitrisent la locomotion avec une agilité remarquable, ils n’ont pas à proprement parler de visage. Engineered Arts a créé en 2021, le robot humanoïde Ameca, mais ses mimiques et expressions faciales restent dérangeantes.

Et pour cause, la robotique se heurte à la fameuse « vallée de l’étrange » lorsqu’il s’agit de recréer des visages humains. Un terme popularisé par le roboticien japonais Masahiro Mori dans les années 1970 qui décrit un phénomène précis : plus un robot humanoïde ressemble à un humain, plus nous sommes susceptibles de ressentir un sentiment de malaise, voire de répulsion, lorsque ses imperfections deviennent apparentes. Une équipe de chercheurs japonais propose aujourd’hui une nouvelle approche pour franchir cet obstacle, détaillée et publiée le 20 décembre dans la revue Journal of Robotics and Mechatronics. Mais, comme vous allez vous en apercevoir, ce n’est pas encore gagné.

Ondes et émotions : la formule magique pour des robots plus expressifs

L’innovation développée à l’Université d’Osaka repose sur un principe fondamental : considérer les expressions faciales non plus comme des séquences préprogrammées, mais comme un entrelacement d’ondes dynamiques. Cette méthode, baptisée « dynamic arousal expression » (que l’on pourrait péniblement traduire par « système d’expression d’excitation dynamique ») marque une scission avec les techniques conventionnelles visant à rendre la face d’un robot plus naturelle.

Les chercheurs ont décomposé chaque manifestation faciale – du bâillement au clignement des yeux, en passant par la respiration – en ondes individuelles. Ces composantes élémentaires sont ensuite associées à des paramètres physiques précis : l’ouverture des lèvres, le mouvement des sourcils, l’inclinaison de la tête. L’originalité de cette technique réside dans l’utilisation d’un spectre émotionnel continu, allant de « somnolent » à « excité », qui module l’amplitude de ces ondes.

Le système de l’Université d’Osaka synchronise les mouvements faciaux d’un robot avec des ondes dynamiques pour créer des expressions naturelles en temps réel. © Hisashi Ishihara

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Une synthèse complexe des mouvements faciaux

Prenons l’exemple d’un état de somnolence : plutôt que d’activer simplement une « expression endormie », le système génère plusieurs ondes simultanées. Une première onde contrôle le rythme respiratoire, qui devient plus lent et profond. Une deuxième module l’ouverture des paupières, créant des clignements plus longs et plus fréquents. Une troisième influence la position de la tête, qui s’incline légèrement. Ces différentes ondes se combinent et s’influencent mutuellement, créant une expression naturelle et évolutive.

Cette approche mathématique, inspirée de la physique des ondes, permet au robot de naviguer en douceur entre différents états émotionnels. Si l’androïde passe de la somnolence à l’excitation, les ondes ne changent pas brutalement, mais se transforment progressivement.

En considérant les expressions faciales comme des phénomènes dynamiques plutôt que des séquences statiques, le résultat, comme vous pouvez le voir sur la vidéo ci-dessous, est globalement réussi. Toutefois, c’est loin d’être parfait, mais nous y reviendrons juste après.

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Comme l’explique Koichi Osuka, auteur principal de l’étude : « Cette avancée dans la synthèse des expressions faciales dynamiques ouvre la voie à des robots capables de mouvements faciaux complexes, manifestant des expressions plus vivantes et des changements d’humeur en réponse à leur environnement ». Les résultats démontrent une réactivité quasi instantanée du système, libérant ainsi les programmeurs de la nécessité de chorégraphier individuellement chaque état émotionnel.

La fin de la vallée de l’étrange ?

Cependant, ne nous leurrons pas, ce bébé robot reste tout de même un poil dérangeant à regarder. Si les mouvements faciaux gagnent en naturel et en fluidité, certains éléments persistent à nous rappeler l’artificialité de l’ensemble. Des mouvements rigides encore trop mécaniques, des transitions étranges entre les séquences d’expression et surtout un regard abyssalement vide. Les yeux, en particulier, avec leurs mouvements parfois erratiques et leur apparence synthétique, maintiennent bel et bien ce robot dans la vallée de l’étrange.

L’approche ondulatoire des expressions faciales représente néanmoins un progrès notable par rapport aux réactions préprogrammées traditionnelles. La modélisation des émotions comme un spectre continu d’ondes interagissantes garantira une base théorique et technique prometteuse pour de futurs robots, plus réussis.

Pourquoi l’expressivité d’un robot est-elle si importante ? Parce que la capacité d’un androïde à manifester des états émotionnels de manière fluide et naturelle constitue un élément clé pour son acceptation sociale. Si nous devions un jour nous diriger vers une société où les robots humanoïdes font partie du paysage, ce facteur est essentiel. Une autre piste est également possible : rester à l’écart de toute tentative d’imitation du visage humain. On pourrait des robots qui pourraient communiquer leurs états émotionnels à travers d’autres moyens, comme des changements de couleur, des sons ou des mouvements.

• Les chercheurs de l’Université d’Osaka ont conçu un robot dont les expressions faciales utilisent des ondes dynamiques pour simuler des émotions.
• Ce robot, malgré des progrès notables en fluidité et expressivité, reste perturbant à cause de certains éléments artificiels comme les yeux.
• L’expressivité robotique est essentielle pour l’acceptation sociale, bien que des alternatives non humaines, comme des signaux lumineux ou sonores, restent envisageables.

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