关注 | 迪士尼这些谣传中的机器人，真实长这样，看完震惊！

         迪士尼的4D机器人跳舞视频，在网上热传很久，之前群里热传的“请注意，女舞者是位机器人，这段视频来自上海迪士尼4D影视，有内部人士特别奉献，观看只有5分钟，但排队却要4小时（以上）票价499元，在微信群里先睹为快”被证实都是谣言！其机器人远达不到真人的流畅度！行业猜测称其真实目的，还是为这次新算法预热。
 

         创造了各种动画人物的迪士尼一直致力于在不改变硬件的情况下使得机器人的稳定性获得极大的提升，从而进一步应用于机器人对于动画片的实践表演，米老鼠、唐老鸭、狮子王能够通过机器人做展示。
 

         近日迪士尼研究院的研究人员为了解决机器人结构性形变带来的不稳定，研究出了一种计算方法工具，通过优化模型的运动，可以将传统动画软件创建的角色转换为现实中的机器人角色，除了实现各种动作，同时还能减少机器人运动产生的机械振动。
 

         迪士尼的研发团队在SIGGRAPH 2019上发表的论文《Vibration-Minimizing Motion Retargeting for Robotic Characters》，介绍了这种机器人减振方法，能有效的使机器人做出动作时不再发生剧烈摇摆。
 

         谣传中的迪士尼机器人
 

         最近网上流传两段号称是上海迪士尼里机器人跳舞的视频，让不少网友大呼“神奇”，已经被证实造谣。
 

         第一段视频中的舞者看着明明像是真人，但传闻却称：“请注意，女舞者是位机器人，这段视频来自上海迪士尼4D影视。”第一段视频里是一对外国舞者，男女舞者身材高挑，是一对俊男美女的搭配，两人在偌大的场地中跳着双人舞，场地周围满是观众。
 

         但仔细看这段视频，可以发现，这段视频左上角赫然用中文写着“2018年2月3日WDSF立陶宛摩登舞，锦标赛”，这段视频应该就是2018年立陶宛舞蹈比赛中的一段摩登舞比赛片段，通过搜索发现，目前网上有不少关于这次比赛的更完整的、长数十分钟的视频，在这些比赛视频中，就有包括这对选手的现场舞蹈视频。
 

         同时在网上流传的另一段所谓“迪士尼机器人舞蹈”视频中，一名身着绿色舞蹈服的舞者在跳一段中国舞，舞者动作轻巧，表情灵动，看得出舞蹈功底深厚。视频长约4分钟，视频上还写有“中国古典舞”的字样，这段视频传言在微博中流传极广。
 

         经过多方搜索求证发现，这段舞蹈是2007年第四届CCTV电视舞蹈大赛中的一个比赛片段，舞蹈名称是《春闺梦》，舞者是秦熙，在网络上搜索，就可以轻松在各大视频网站找到它的出处。可见，说这段视频是“迪士尼机器人跳的”这种说法，也是谣言。
 

         真实的机器人舞者
 

         下面这是迪士尼新算法中展示出来的新机器人，网友看完不知道作何感慨。不过抛开谣传，其算法还是非常可圈可点。
 

         一、新算法能预测机器人振动
 

         由于物理定律，设计和编程机器人很难做到让机器人在运动过程中保持平稳的移动。当机器人部件动态移动时，它所连接的所有东西都会发生形态变化。
 

         机器人振动优化算法能否起作用，很大程度取决于机器人模型本身的优劣。随着机器人变得越来越复杂高效，它能够发生形态变化的部件也越来越多。从本质上来讲，每一处能发生弯曲的部件都会引发另一个部件的变化，这就会导致机器人全身产生剧烈的晃动。
 

         如果机器人非常庞大且坚硬，那它发生的弯曲和晃动可能并不明显，但轻量级、设计用于人类周围的机器人在做出动作时会有明显的形态变化并产生晃动。这些部件的晃动会使机器人无法高效的完成任务，甚至可能造成破坏。
 

         迪士尼的动画设计师重新设计机器人要做的特定动作，结合新算法优化机器人运动产生的振动。这个算法工具还能预测机器人将产生怎样的振动，然后向电机发出指令，进行微小但精准的额外动作来消除振动，同时仍然使机器人按照动画设计的方式运动。
 

         二、机器人打拳击也不会晃
 

         研究人员解决机器人运动产生晃动问题的方法是，优先抑制最明显的大振幅振动，即使是在结构相对复杂的机器人上，这种优先条件也能发挥作用。
 

         在拳击动作的演示中，研究人员将动画重新定位成具有13个自由度的人形机器人，在仿真模型和系统上用拳击手套代替双手。拳击动作包含更快速的运动和突然停止。
 

         加速的动作会导致过度的振动，特别是机器人闪避并移动上半身时。在使用算法进行优化前，机器人电机控制运动有9厘米左右的晃动，经过研究人员和动画设计的同时优化，电机控制的晃动被缩小在1.5厘米以内，并保持了输入的动画没有明显的视觉差异。
 

         通过该工具使用机器人模型来预测它将如何振动，然后指示电机做出非常轻微（但非常精确）的额外动作以取消那些振动，同时仍然使机器人按照动画师想要的方式移动。这种技术确实需要提前进行模拟和计算，其有效性在很大程度上取决于您的机器人模型的好坏。
 

         随着机器人变得越来越复杂越来越高效，可弯曲部件的增加使得它很快变成一个巨大的混乱体。研究人员如何解决这个问题的部分原因是优先抑制最明显的大振幅振动。即使在相对复杂的机器人角色上，它也能很好地工作。
 

         机器人稳定性研究成为新方向
 

         随着科技的发展，社会对于机器人的关注度越来越高，机器人技术也在不断进步，越来越的的机器人开始出现在人类的日常工作和生活中。但目前，这些机器人的研究都还在朝着能让机器人做出更多动作、具备更多功能的方向发展，具体想要做到真人一样，还是非常困难。
 

         迪士尼加强机器人的稳定性，不仅能提高它的工作效率，也能更好的保护机器人各个部件不受损坏，以便于更好应用于机器人的展示。机器人的功能变得越来越复杂，能完成的任务也越来越丰富多样，而如何让机器人能更稳定高效的完成任务也成为了机器人技术发展新的研究方向。