Dit is een gastpost. De hier weergegeven standpunten zijn uitsluitend die van de auteur en vertegenwoordigen niet de standpunten IEEE-spectrum of IEEE.
Als Disney’s geschiedenis van het vertellen van verhalen ons iets heeft geleerd, is het dat we de kracht van een geweldige sidekick nooit moeten onderschatten. Hoewel de sidekicks niet de sterren van de show zijn, voegen ze leven en energie toe en sturen ze het verhaal op belangrijke manieren. Het is moeilijk om je Aladdin voor te stellen zonder de geest, of Peter Pan zonder Tinker Bell.
In de robotica nemen solo-acts echter steeds meer toe. Zelfs als er meerdere robots worden gebruikt, werken deze meestal parallel. Een van de belangrijkste redenen hiervoor is dat de meeste robots zo zijn ontworpen dat het moeilijk is om rechtstreeks met andere robots te communiceren. Stijve, krachtige robots zijn herhaalbaarder en gemakkelijker te besturen, maar deze ontwerpen hebben weinig vergevingsgezindheid voor de onvolkomenheden en verkeerde uitlijningen die inherent zijn aan het in contact komen met een andere robot.
Het laten samenwerken van robots – vooral als ze complementaire vaardigheden hebben – kan een aantal opwindende mogelijkheden openen, vooral op het gebied van entertainmentrobotica. Bij Walt Disney Imagineering hebben onze onderzoeks- en ontwikkelingsteams gewerkt aan dit idee van samenwerking tussen robots, en we konden deze week het resultaat van een dergelijke samenwerking in Shanghai laten zien, toen een klein harig personage de openingsmomenten onderbrak. voor de allereerste ooit Zootopia land.
Ons nieuwste robotpersonage, Duke Weaselton, betrad afgelopen december voor het eerst het podium in het Shanghai Disney Resort, terwijl hij een paarse kiosk voortduwde en popmuziek knalde. Zoals te zien is in de onderstaande video, vond het publiek het geweldig om hem op de kiosk te zien springen en met Josh D’Amara, president van Disney Experiences, te onderhandelen over een nieuwe baan. En natuurlijk enkele nieuwe voordelen. Na een paar momenten van onderhandelen wordt Duke zachtjes van het podium geëscorteerd door teamleden Richard Landon en Louis Lambie.
Wat in eerste instantie misschien niet voor de hand ligt, is dat het moment dat je zojuist zag niet mogelijk werd gemaakt door één robot, maar door twee. Duke Weaselton is de ster van de show, maar zijn dynamische bewegingen zouden niet mogelijk zijn zonder Kiosk, zijn eigen onafhankelijke, geactiveerde robot. Hoewel deze twee robots heel verschillend zijn en samenwerken als één systeem, zijn ze in staat dingen te doen die geen van beiden alleen zou kunnen.
Het personage en de kiosk brengen twee heel verschillende soorten bewegingen samen en creëren daarbij iets meer dan de som der delen. Het personage is een expressieve, tweevoetige robot met een overdreven, geanimeerde bewegingsstijl. Het ziet er fantastisch uit, maar is niet geoptimaliseerd voor robuuste, betrouwbare voortbeweging. Ondertussen is de kiosk een eenvoudig systeem op wielen dat zich zeer voorspelbaar gedraagt. Hoewel dat geweldig is voor de betrouwbaarheid, betekent het dat het je op zichzelf niet zal verrassen. Maar wanneer we deze twee robots combineren, krijgen we het beste van beide werelden. De karakterrobot kan gekke, ongebreidelde energie en opwinding met zich meebrengen als hij omhoog, over en naast de kiosk stuitert, terwijl de kiosk zelf ervoor zorgt dat beide robots betrouwbaar komen waar ze ook heen gaan.
Harout Jarchafjian, Sophie Bowe, Tony Dohi, Bill West, Marcela de los Rios, Bob Michel en Morgan Pope.Morgan Paus
De samenwerking tussen de twee robots wordt mogelijk gemaakt door ze robuust en flexibel te ontwerpen, en met bewegingen die een grote mate van onzekerheid kunnen tolereren en tegelijkertijd overtuigende prestaties leveren. Dit is een direct gevolg van de lessen die zijn geleerd van een eerdere robot, die eerder dit jaar op het podium van SXSW viel. Ons kerninzicht is dat een kleine, lichtgewicht robot verrassend sterk kan zijn, en dat die robuustheid nieuwe niveaus van creatieve vrijheid mogelijk maakt bij het ontwerp en de uitvoering van een show.
Dit niveau van robuustheid vergemakkelijkt ook de samenwerking tussen robots. Omdat de karakterrobot solide is en omdat er enige flexibiliteit in de motoren en gewrichten is ingebouwd, veroorzaken kleine fouten in plaatsing en pose geen grote problemen zoals bij meer conventionele robots. Het personage kan tegen de gemotoriseerde kiosk leunen om de illusie te wekken dat hij over het podium wordt geduwd. Kiosk gebruikt vervolgens een lier om het personage op een platform te tillen, waar elektromagneten zijn voeten helpen stabiliseren. In wezen compenseert de kiosk het feit dat de hertog niet zelfstandig kan klimmen en misschien een beetje wiebelig is zonder vaste voeten. Het algehele resultaat is een tweevoetige robot met vrije uitloop die beweegt op een manier die natuurlijk en aantrekkelijk aanvoelt, maar waarvoor geen bijzonder ingewikkelde bedieningselementen of een zeer nauwkeurig mechanisch ontwerp nodig zijn. Hier is een kijkje achter de schermen bij onze ontwikkeling van deze systemen:
Disney Imagineering
Om de bewegingen van Duke te programmeren, gebruikt ons team een animatiepijplijn die oorspronkelijk is ontwikkeld voor de SXSW-demo, waarbij een ontwerper de robot met de hand kan positioneren om nieuwe bewegingen te creëren. Sindsdien hebben we een interface ontwikkeld die ook bewegingen van conventionele animatiesoftwaretools kan overnemen. De bewegingen kunnen vervolgens worden aangepast aan de daadwerkelijke fysieke beperkingen van de robot, en die informatie kan worden teruggekoppeld naar de animatietool. Naarmate de animaties evolueren, is het van cruciaal belang om een strakke synchronisatie tussen de kiosk en het personage te behouden. Het systeem is zo ontworpen dat de beweging van beide robots altijd gecoördineerd is, terwijl het tegelijkertijd de mogelijkheid ondersteunt van flexibele animatie van individuele robots – of individuele robotonderdelen, zoals monden en ogen.
De afgelopen negen maanden hebben we verschillende soorten samenwerkingsbenaderingen van voortbeweging onderzocht. De onderstaande GIF’s tonen enkele vroege pogingen tot driewielerrijden, skateboarden en kratten duwen. Hoe dan ook, het idee is dat het robotpersonage uiteindelijk gaat samenwerken met een ander robotsysteem dat helpt de bewegingen van dat personage op een stabiele en herhaalbare manier tot leven te brengen.
Disney hoopt dat hun robot Judy Hopps binnenkort de hulp van een robotdriewieler, krat of skateboard kan gebruiken om nieuwe vormen van voortbeweging mogelijk te maken.Morgan Paus
Deze demo met Duke Weaselton en zijn kiosk is nog maar het begin, zegt Imagineer Principal Research and Development Tony Dohi, die het project voor ons leidt. ‘Uiteindelijk is wat we vandaag hebben laten zien een belangrijke stap in de richting van een grotere visie. Dit project legt de basis voor robots die op verrassende en emotioneel bevredigende manieren met elkaar kunnen communiceren. Tegenwoordig is het een personage en een kiosk, maar in de toekomst willen we meer personages hebben die met elkaar en met onze gasten kunnen communiceren.”
Walt Disney Imagineering R&D onderzoekt een veelzijdige ontwikkelingsstrategie voor onze robotpersonages. Interessante demonstraties van personages als Duke Weasleton richten zich op het snel prototypen van complete ervaringen met behulp van direct beschikbare technieken. Tegelijkertijd ontwikkelt onze onderzoeksgroep nieuwe technologieën en mogelijkheden die de basis vormen voor het verbeteren van bestaande ervaringen, maar ook voor het ontwerpen en leveren van volledig nieuwe shows. Een roboticateam onder leiding van Moritz Becher deelde een dergelijke bouwsteen – belichaamd in een zeer expressief en gestileerd robotachtig loopkarakter – tijdens IROS in oktober. De daar gedemonstreerde capaciteiten kunnen uiteindelijk worden gebruikt om robots als Duke Weaselton flexibeler, betrouwbaarder en spectaculairder te laten werken.
“Authentieke karakterdemonstraties zijn nuttig omdat ze helpen bepalen welke tools voor ons het meest waardevol zijn om te ontwikkelen”, legt Bächer uit. “Uiteindelijk is ons doel om tools te creëren waarmee onze teams deze shows snel en efficiënt kunnen produceren en leveren.” Dit sluit aan bij het technische kernidee achter het Duke Weaselton-showmoment: samenwerking is de sleutel!
Uit artikelen op uw website
Gerelateerde artikelen op internet