佐治亞理工學院的研究人員最近進行了一項有趣的研究，探索如何將與特定情緒相關的運動和形狀描述符納入群體行為中，以創造令人回味的藝術闡述。他們最近在arXiv上發表的研究以創新的方式將工程和機器人技術與藝術表現相結合。

“我一直對藝術感興趣，因為我自己也是一名音樂家，”該研究的首席研究員瑪麗亞桑托斯告訴TechXplore。“當我作為電氣工程專業的研究生來到佐治亞理工學院時，我有機會與Magnus Egerstedt教授進行一些研究，將音樂理論和群體機器人結合起來，作為一種與機器人建立有意義的人類互動的方式，我立即隨著研究的進展，我們想知道如何在音樂會或戲劇等表演中使用一大堆機器人，以及這些小型，相對簡單的機器人如何向藝術家傳達信息，就像藝術家一樣。當我們意識到我們應該研究運動與情緒之間的關系時。“

在他們的研究中，Santos和Egerstedt教授使用與情緒表達相關的社會心理學概念來創建一組新的群體行為。這些行為中的每一個都旨在以創造性的方式描繪基本情感。

在心理學中，“基本”或“基本”情緒是人類表達的六種關鍵情緒：快樂，驚訝，憤怒，恐懼，厭惡和悲傷。為了使用一群微型移動機器人有效地傳達這些情感，研究人員開發了新的行為，這些行為受到植根于社會心理學理論的形狀和動作的啟發。

“與積極情緒相關的行為(快樂和驚喜)基于圓形，”桑托斯解釋道。“在幸福的情況下，機器人快速地以一個中等速度的漣漪圈移動。出乎意料的是，圓的半徑隨著時間的推移而擴大，使機器人向外螺旋。”

另一方面，為了表達負面情緒，機器人以一種生澀而不穩定的方式運動，因為社會心理學理論將這種情緒與更不穩定的運動類型聯系起來。例如，為了表示悲傷，機器人按照桑托斯描述為“痛苦緩慢”的速度移動一圈，而恐懼時，機器人以分散的方式散落在舞臺上，好像他們彼此害怕一樣。

“為了表現出厭惡，機器人從舞臺中心緩慢移動到邊界，”桑托斯補充道。“最后，為了憤怒，機器人在舞臺的中心向對方的方向發展，給人一種激烈爭論的幻覺。”

為了評估其群體行為在傳達基本情緒方面的有效性，Santos和Egerstedt教授要求45人觀看機器人執行這些行為的視頻，然后完成調查。他們發現大多數觀察過機器人“表演”的參與者能夠正確地猜出他們應該描繪出什么樣的情感。

“鑒于群體中的機器人非常簡單且沒有臉部或身體，值得注意的是，這些簡單的行為直接被觀眾識別為傳達預期的情緒，”桑托斯說。“這表明群體機器人在藝術表演中有很大的潛力。”

Santos和Egerstedt教授進行的研究表明，社會心理學理論，特別是與人類基本情感相關的抽象描述，可以為表達和喚起群體行為的發展提供信息。在未來，這些行為有助于創造引人入勝的新表演和藝術展示，其中機器人發揮積極作用。

“我們現在希望通過引入廣泛使用的風景藝術元素，如音樂和舞蹈，繼續擴大在藝術博覽會和表演中使用機器人群的框架，”桑托斯說。“例如，人們可以想到一大群機器人作為舞蹈團來支持表演：這些機器人應該如何轉向音樂以適應音樂作品的特定風格，還要考慮表演的情感景觀?”