科金社2026年01月19日 22:40消息，机器人通过观看视频学习超逼真嘴部动作，突破传统僵硬模式。

　　 1月19日，据消息称，在哥伦比亚大学的一间工程实验室中，一款人形机器人已经能够以前所未有的真实度进行嘴唇的活动。这项由创意机器实验室（CreativeMachinesLab）主导的研究首次实现了自主系统仅通过视觉学习，就掌握了用于说话和唱歌的自然唇部动作。

　　 据了解，这一成果突破了人形机器人设计领域的一个关键难题：面部动作的不协调感。虽然机器人在行走、抓取以及整体灵活性方面已取得显著进展，但面部表情，特别是与语言相关的唇部动作，仍是一个尚未解决的挑战。

　　 即便是顶尖的人形机器人，其嘴部动作仍常显得僵硬，仿佛木偶般缺乏自然感，难以达到真实生动的效果。人类对于这种细微的不协调感极为敏感，这种心理反应正是研究人员所指出的“恐怖谷效应”的重要成因之一。 在技术不断进步的今天，人形机器人的外观与动作虽已日趋逼真，但在表情与微表情的表达上仍存在明显短板。尤其是嘴部的运动，往往无法准确匹配语音节奏与情感变化，导致整体表现缺乏真实感。这种不协调不仅影响用户体验，也可能引发观众的不适感，进一步加深“恐怖谷效应”的影响。因此，提升人形机器人在面部表情和语言同步方面的自然度，仍是当前研发中的关键挑战。

　　 该研究团队采用了一种全新的学习方法，机器人没有依赖为每个元音或音素设定的固定规则，而是通过实验和模仿来掌握唇部力学。其面部由覆盖在26个微型马达上的柔性合成皮肤构成，能够精准复刻语言表达中细微的肌肉运动变化。 这项技术突破展示了人工智能在模拟人类语言表达方面的巨大潜力。传统的语音生成方式往往依赖于预设规则，而这种基于实验和模仿的学习方式，更贴近人类自然的习得过程。未来，这种技术有望在虚拟助手、语言康复训练等领域发挥重要作用。同时，它也引发了对机器是否能真正“理解”语言的思考——即使它们能精确复制外在表现，内在的语义与情感是否仍属人类独有的领域？

　　 研究人员首先让机器人面对镜子，使其观察自身数千种随机表情。通过这一过程，机器人掌握了马达运动与不同面部形态之间的对应关系，研究人员将这一阶段称为“自我探索期”。

　　 在理解自身运动机制之后，机器人开始学习人类的语言表达方式。它通过分析大量的人类说话和歌唱视频素材（来源于YouTube），建立了唇部动作与声音之间的统计学联系。这一被称为“视觉-动作转换模型”的训练过程，使得系统能够直接将音频信号转化为同步的电机控制指令，无需依赖传统的语音编程，即可生成真实的唇部动作。

　　 测试结果显示，这款机器人能够配合多种语言完成唇部同步运动，甚至还能演唱其人工智能原创专辑《Hello World》中的曲目。尽管目前的动作仍非尽善尽美，如“B”这类爆破辅音，以及“W”这类噘唇音的模仿，仍是待解难题，但进步效果显而易见。创意机器实验室主任、机械工程学教授霍德 · 利普森表示：“它与人类的互动越频繁，表现就会越出色。”

　　 这项突破的意义远不止于娱乐领域，更触及人机交流的深层次发展。能够传递细腻情感的机器人面部，或将彻底重塑人机互动的方式。研究负责人胡宇航（Yuhang Hu，音译）指出，将逼真的面部动作与ChatGPT、Gemini等对话式人工智能相结合，有助于增强人机交互中的情感共鸣，使“彼此理解”的感觉更加真实。随着模型在更丰富、更长的对话语境中不断学习，这些微表情也将具备更强的情境感知能力。 从技术发展的角度来看，这一进展标志着人工智能在模拟人类情感表达方面迈出了关键一步。未来，这类技术有望在客服、教育、医疗等多个领域发挥作用，提升人机互动的自然度和亲和力。不过，也需关注其可能带来的伦理与社会影响，例如人们对虚拟角色的情感依赖是否会影响真实人际关系的建立。

　　 利普森认为，这类研究填补了机器人技术中一个长期被忽视的维度。他解释道，目前大多数关于人形机器人的研究都集中在肢体的机械性能上，比如腿部、手部的动作与移动能力，而忽略了面部情感表达的重要性。然而，在教育、医疗和养老等应用场景中，逼真的面部表情与实用的肢体灵活性同样关键。随着全球人形机器人量产进程加快（部分经济学家预测，十年内产量将达数十亿台），面部动作的逼真度或将成为影响公众接受度的重要因素。 我认为，这一研究方向的提出非常及时且具有前瞻性。在人机交互日益频繁的今天，机器人不仅需要具备强大的功能性，更应具备与人类沟通的情感能力。未来，随着技术的进步，机器人在社会中的角色将更加多元化，而情感表达能力的提升，无疑会增强其与人类之间的互动体验，也更有利于推动其在更多领域的广泛应用。

　　 胡宇航表示：我们正接近跨越恐怖谷的临界点。未来的人形机器人，势必会具备灵活自然的面部表情。

　　 不过，胡宇航和利普森都表示，这项技术背后隐藏着复杂的心理学和伦理问题。随着机器人越来越具有人性特征，人与机器之间的情感界限可能变得模糊。长期研究机器人共情能力的利普森呼吁保持谨慎态度：“我们必须稳步推进、小心探索，才能在享受技术带来的好处的同时，将潜在风险控制到最低。”

　　 该研究成果已发表于《科学 · 机器人学》期刊。