机器人需要什么情感呢？答案取决于我们指的是哪种机器人、它要执行的任务、环境状况和它的社会生活情况。它需要跟其他机器人、动物、机器或人类互动吗？如果需要，它就要表达自己的情感状态，以及揣摩与它互动的人和动物的情感。

以普通的日常家用机器人来说，虽然它们仍未面世，但是终有一天我们的家里会住着机器人。有些家用机器人会被安装在某个特定的地方，例如厨房机器人家族：橱柜、洗碗、饮料调配、食品分配、煮咖啡或烹调等机器人。当然，还有洗衣服、烘干、熨衣服和叠衣服的机器人，也许还要配有衣柜机器人。有些机器人则可以移动，但也是具有专门用途的，例如吸尘和割草机器人。不过，我们可能至少会有一个多用途的机器人：这个家庭机器仆人负责给我们递咖啡、整理家居、做一些简单的差事，以及照顾和监督其他机器人。这是最受瞩目的家用机器人，因为它必须是最灵活、最先进的机器人。

机器仆人需要与我们及家里的其他机器人互动。对于其他机器人来说，它们可以通过无线方式进行沟通，可以讨论正在做的工作，说说自己的工作负担是否过重或过于清闲。当它们电量过低、遇到困难或出错时，可以联络其他机器人求助。但是，机器人如何与我们互动呢？

机器仆人要能够与主人沟通，能够发号施令、澄清不明确的指示、应对中途改变指令（“不要咖啡了，给我一杯清水吧”），以及能处理各种复杂的人类语言。现在，机器人还达不到这种水平，因此它们只能依赖简单的指令或是一些遥控器，让人们可以按下适当的按钮，从而产生设定好的指令，又或者是从菜单中选择执行动作。但是，那样的时代一定会到来，那时我们就可以与机器人用语言进行互动，它们不但会听懂我们的话，而且还会理解其中的含义。

机器人应该在什么时候主动帮助主人呢？这需要机器人能够揣摩人类的情感心思。主人正在费力地做某项工作吗？机器人可能会想主动提供帮助。屋里的人正在争吵吗？机器人可能不想碍事，想到别的房间去。做了某件让主人高兴的事情吗？机器人可能想记住它，到适当的时候就再做一次。某件事做得不好，以致让主人失望了吗？也许可以改善一下，这样机器人下次会做得更好一点儿。由于上述的更多原因，我们需要将机器人设计得具有读懂主人情感状态的能力。

机器人需要有眼睛和耳朵（即摄影机和麦克风）去观察脸部表情、身体语言和听取言语间的情感因素。它必须对品分配、煮咖啡或烹调等机器人。当然，还有洗衣服、烘干、熨衣服和叠衣服的机器人，也许还要配有衣柜机器人。有些机器人则可以移动，但也是具有专门用途的，例如吸尘和割草机器人。不过，我们可能至少会有一个多用途的机器人：这个家庭机器仆人负责给我们递咖啡、整理家居、做一些简单的差事，以及照顾和监督其他机器人。这是最受瞩目的家用机器人，因为它必须是最灵活、最先进的机器人。

机器仆人需要与我们及家里的其他机器人互动。对于其他机器人来说，它们可以通过无线方式进行沟通，可以讨论正在做的工作，说说自己的工作负担是否过重或过于清闲。当它们电量过低、遇到困难或出错时，可以联络其他机器人求助。但是，机器人如何与我们互动呢？

机器仆人要能够与主人沟通，能够发号施令、澄清不明确的指示、应对中途改变指令（“不要咖啡了，给我一杯清水吧”），以及能处理各种复杂的人类语言。现在，机器人还达不到这种水平，因此它们只能依赖简单的指令或是一些遥控器，让人们可以按下适当的按钮，从而产生设定好的指令，又或者是从菜单中选择执行动作。但是，那样的时代一定会到来，那时我们就可以与机器人用语言进行互动，它们不但会听懂我们的话，而且还会理解其中的含义。

机器人应该在什么时候主动帮助主人呢？这需要机器人能够揣摩人类的情感心思。主人正在费力地做某项工作吗？机器人可能会想主动提供帮助。屋里的人正在争吵吗？机器人可能不想碍事，想到别的房间去。做了某件让主人高兴的事情吗？机器人可能想记住它，到适当的时候就再做一次。某件事做得不好，以致让主人失望了吗？也许可以改善一下，这样机器人下次会做得更好一点儿。由于上述的更多原因，我们需要将机器人设计得具有读懂主人情感状态的能力。

机器人需要有眼睛和耳朵（即摄影机和麦克风）去观察脸部表情、身体语言和听取言语间的情感因素。它必须对品分配、煮咖啡或烹调等机器人。当然，还有洗衣服、烘干、熨衣服和叠衣服的机器人，也许还要配有衣柜机器人。有些机器人则可以移动，但也是具有专门用途的，例如吸尘和割草机器人。不过，我们可能至少会有一个多用途的机器人：这个家庭机器仆人负责给我们递咖啡、整理家居、做一些简单的差事，以及照顾和监督其他机器人。这是最受瞩目的家用机器人，因为它必须是最灵活、最先进的机器人。

机器仆人需要与我们及家里的其他机器人互动。对于其他机器人来说，它们可以通过无线方式进行沟通，可以讨论正在做的工作，说说自己的工作负担是否过重或过于清闲。当它们电量过低、遇到困难或出错时，可以联络其他机器人求助。但是，机器人如何与我们互动呢？

机器仆人要能够与主人沟通，能够发号施令、澄清不明确的指示、应对中途改变指令（“不要咖啡了，给我一杯清水吧”），以及能处理各种复杂的人类语言。现在，机器人还达不到这种水平，因此它们只能依赖简单的指令或是一些遥控器，让人们可以按下适当的按钮，从而产生设定好的指令，又或者是从菜单中选择执行动作。但是，那样的时代一定会到来，那时我们就可以与机器人用语言进行互动，它们不但会听懂我们的话，而且还会理解其中的含义。

机器人应该在什么时候主动帮助主人呢？这需要机器人能够揣摩人类的情感心思。主人正在费力地做某项工作吗？机器人可能会想主动提供帮助。屋里的人正在争吵吗？机器人可能不想碍事，想到别的房间去。做了某件让主人高兴的事情吗？机器人可能想记住它，到适当的时候就再做一次。某件事做得不好，以致让主人失望了吗？也许可以改善一下，这样机器人下次会做得更好一点儿。由于上述的更多原因，我们需要将机器人设计得具有读懂主人情感状态的能力。

机器人需要有眼睛和耳朵（即摄影机和麦克风）去观察脸部表情、身体语言和听取言语间的情感因素。它必须对声音的音调、说话的速度和振幅具有较高的灵敏度，以便识别出愤怒、高兴、挫败或喜悦的情绪。它需要能够从赞美的话语中分辨出责备的语气。请注意，所有这些状态都可以通过音质分辨出来，不需要听懂那些话语或语言。此外，请注意，你可以单凭音调就能够确定别人的情感状态。你可以试试看：假设你处于以下一种情感状态中——愤怒、快乐、斥责或赞扬——在紧闭嘴唇的情况下表达你自己。你完全可以只通过声音而不说一句话来表达，这就是世界通用的声音模式。

同样，机器人应该像人类一样（或者更适当地说，像宠物狗或小孩一样）表达自己的情感状态，使得与它互动的人能分辨出它什么时候理解人的要求、什么时候觉得事情容易做或难做，或者甚至什么时候认为事情不恰当。同样，机器人应该在适当的时候表现出喜悦和不快、精力充沛或筋疲力尽、自信或焦虑。如果它陷入困境，无法完成一项任务，它应该表现出挫败感。机器人可以表达自己的情感状态，就跟人类表达自己的情绪状态一样具有重要意义。机器人的表情让人类能够理解它的情感状态，从而知道什么任务适合它做，什么不适合。这样一来，我们可以阐明自己的指令，或甚至可以提供帮助，最终学会怎么充分利用机器人的才能。

机器人技术和电脑研究领域中的许多人都认为，让机器人表达情感的方法是让它先确定自己是高兴还是伤心、生气还是心烦，然后展现适当的脸部表情，但通常都是对处于相同状态的人类进行夸张且拙劣的模仿。我强烈反对这种方法，因为这样做很虚伪，而且看起来也很虚伪。人类并不是这样做的，我们不会先决定自己高兴，然后再露出高兴的表情，至少通常不会这样。我们只有想愚弄某个人的时候才会这样做。不过，想想那些无论在什么情况下都要强颜欢笑的职业艺人，他们没有愚弄任何人——他们看起来是在强颜欢笑，而事实上也是如此。

人类展示脸部表情的方式是通过大量控制脸部和身体肌肉的自发神经反应。正面的感情可以让某些肌肉群放松，自动提拉许多脸部肌肉（因此形成微笑、眉毛上扬和拉起脸颊等表情），并且人们会向正面的事件和事物敞开心扉和拉近距离。负面的感情则会带来相反影响，引起某些肌肉群的收缩，使得人们拒绝这些负面的事物。有些肌肉会绷紧，有些脸部肌肉会向下垂（因此形成皱眉）。大部分情感状态都是正面和负面效果的复杂混合物，受到不同程度的刺激，并且还带有之前残留着的情感，因而产生丰富的、富含信息的真实表情。

虚伪的情感看起来虚情假意：我们擅长捕捉想利用我们的虚伪意图。因此，许多与我们互动的电脑系统——那些可爱的、笑容可掬的小帮手以及甜美的人造声音和表情——与其说是有用，不如说是恼人。

我认为，机器确实应该具备并且能够展现情感，让我们可以更好地与其互动。这正是它们的情感需要跟人类一样自然和常见的原因。它们必须是真实的，是机器人内部状态和处理程序的直接反应。我们需要知道机器人在什么时候会感到自信或困惑、安全或担忧，是否理解我们提出的问题，是否按我们的要求办事，是否无视我们。如果脸部和身体表达反映了潜在的处理程序，那么它们所表达的情感看起来就是真实的，因为它们本身是真实的。这样，我们就可以诠释它们的状态，它们也可以揣摩我们的状态，沟通和互动就能更协调地进行。

我并不是唯一一个做出上述结论的人。麻省理工学院的罗莎琳德·皮卡特（Rosalind Picard）教授曾经讨论机器人是否应该拥有情感。“我不确定它们是否必须拥有情感，直到我开始写一篇论文，关于它们在没有自己的情感的情况下，如何聪明地对我们的情感做出回应。在写这篇论文的过程中，我认识到，如果我们赋予机器人情感，问题将会变得容易多了 ^[1] 。”

机器人一旦拥有情感，它们就需要以人类可以理解的方式来表达情感，也就是说，类似于人类的身体语言和脸部表情。因此，机器人的脸部和身体应该拥有像人类肌肉一样的内部制动装置，根据机器人的内部状态做出行动和反应。人类脸部的下巴、嘴唇、鼻孔、眉毛、前额、脸颊等部位拥有丰富的肌肉群，这些复杂的肌肉群形成了复杂的信号系统。如果以类似的方式制造机器人，那么机器人在事情进展顺利时就会展现自然的笑容，在遇到困难时就会皱眉。为了达到这个目的，机器人设计师需要研究并理解人类表情的复杂工作方式，也就是它与情感系统紧密相连的丰富肌肉群和韧带。

实际上，要充分地展现脸部表情是很困难的。图6.4展示了辛西娅·布雷齐尔（Cynthia Breazeal）教授在麻省理工学院媒体实验室设计出来的机器人里昂纳多（Leonardo），它被设计成可以控制一系列的脸部特征以及脖子、身体和手臂的运动，使得它能更好地与我们进行社交和情感上的互动。我们的体内进行着许多运作，因此机器人的脸部也应该有同样复杂的运作。

但是，机器人的潜在情感状态是什么呢？它们应该是怎样的呢？正如我论述过的，机器人至少应该恐高，对热的东西小心翼翼，对可能引起损伤和伤害的情况很敏感。恐惧、焦虑、痛苦和不悦，可能都是适合于机器人的情感。同样地，它们也应该拥有正面的情感状态，包括愉悦、满意、感激、高兴和自豪，这些情感可以让它们从自己的行为中吸取经验，在可能的情况下重复这些正面的行为，并且加以改进。

惊讶也许是必不可少的情感。当发生意外时，感到惊讶的机器人应该将其解读为一个警告信号。如果一间房子突然变暗了，或者是机器人撞到一些它意想不到的东西时，谨慎的反应就是停下所有动作，并且找出原因。惊讶意味着实际情况和预期中的不一样，计划中或进行中的行动可能就不再适合了，因此需要停下来，并且重新做出评估。

某些状态，例如疲劳、疼痛或饥饿，这些都是比较简单的，因为它们不需要期待或预测，而只需要监管内在的感应器。（从技术上而言，疲劳和饥饿并不是情感状态，但是可以把它们当作情感状态来对待。）对于人类来说，身体状态的感应器会显示疲劳、饥饿或疼痛。实际上，痛苦是一个极其复杂的系统，人类至今尚未完全理解。疼痛系统拥有数百万个疼痛接收器，加上大量用于解读有关信号的大脑中枢，它们有时会提高敏感度，有时会加以抑制。疼痛是十分重要的警告系统，它阻止我们伤害自己，如果我们受伤，就会被提醒不要再加重受伤部位的疼痛。最终，如果机器人因为肌肉或关节拉伤而感到疼痛，它会自动地限制自己的行动，从而使自己免受进一步的伤害。

挫败感是一种十分有用的情感，它可以防止机器仆人深陷某项工作而忽略了其他职责。下面我们来谈谈机器仆人是如何工作的。我让机器仆人给我倒一杯咖啡，于是机器仆人走到厨房，而煮咖啡机器人告知没有咖啡供应，因为它那里没有干净的杯子。然后煮咖啡机器人向橱柜机器人要杯子，假设没有干净的杯子，接着，橱柜机器人会将这个要求传达给洗碗机器人。假设洗碗机器人那里没有脏杯子可洗，洗碗机器人将要求机器仆人去找一找有没有脏杯子可洗，然后它会把洗干净的杯子交给橱柜机器人，再传送给煮咖啡机器人，最后由它把咖啡交给机器仆人。唉！然而，机器仆人可能会拒绝洗碗机器人让它到屋子里找杯子的要求，因为它仍然忙于自己的主要工作——等待咖啡。

这种现象被称为“死锁”（deadlock）。在这种情况下，什么事情都做不了，因为每个机器人都在等下一个机器人，而最后一个机器人则在等待第一个机器人。要解决这一问题，我们可以赋予机器人更多的智慧，让它们学习如何解决每个新问题，但是，新问题的出现总是比设计师预期的要快。这种“死锁”很难消除，因为它们都是由不同的情况引起，而挫败感则提供了普遍的解决方案。

挫败感对于人和机器来说，都是一种有用的情感，因为当事情完成时，我们应该处理其他工作。机器仆人会在等候咖啡时感到失落，因此它要暂时放弃。只要机器仆人放弃倒咖啡的要求，它就有空去注意洗碗机器人的请求，走过去找咖啡杯，这样就会自动解决“死锁”问题：机器仆人会找到一些脏杯子，然后拿给洗碗机器人，最终就能让煮咖啡机器人煮好咖啡，我就可以拿到咖啡了，尽管这样会有点儿延迟。

机器仆人可以从这次经验中学习到什么呢？它应该将定期收拾脏盘子的工作添加到它的活动行程表中，这样洗碗机器人和橱柜机器人就不会没有杯子了。在这里，自豪感能派上用场。如果没有自豪感，机器人就不会在乎，就没有动力学习如何把事情做得更好。在理想的情况下，机器人会为解决困难以及不会再犯同样的错误而感到自豪。这种态度要求机器人拥有正面的情感，一种让它们自我感觉良好的情感，使得它们的工作做得越来越好，并且不断改进，也许甚至会主动处理新工作，或者是学习新的工作方式。机器人以做好一项工作而自豪，以取悦自己的主人而自豪。