机器人|耗时3年打造的漫威英雄机器人:1:1复刻效果堪比CG

还记得《银河护卫队2》中萌萌的小树人“格鲁特”吗?
机器人|耗时3年打造的漫威英雄机器人:1:1复刻效果堪比CG
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注意了,这可不是漫威新电影的CG画面,而是迪士尼公司打造的真实机器人 。
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这个小格鲁特走路平稳、手臂摆动逼真,还能向人眨眼,简直和电影里的画面一模一样 。这个机器人的身高76厘米,1:1还原了《银河护卫队》中对小格鲁特的设定 。
外媒TechCrunch主编说,在互动的时候,“完全忘记了它是一个机器人” 。 
迪士尼研究它可不仅仅是炫技,也许你很快就能见到这位可爱的小格鲁特了 。因为开发它的初衷,就是为迪士尼乐园设计一款能与游客互动机器人 。
而且,只要对外表稍加改造,这款机器人还能变身《星球大战》里的尤达大师,或者是《白雪公主》的七个小矮人 。
为了制造出如此逼真的双足机器人,迪士尼技术团队启动了一个名为“Kiwi”的秘密项目,耗时3年完成,直到最近才被科技媒体TechCrunch揭晓 。
2018年,他们制造了小格鲁特腿部的原型 。
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2019年,小格鲁特在研究人员的指导下学会了走路,在迪士尼的办公室里引得员工驻足观看,虽然它偶尔也会摔倒 。
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到了2020年,迪士尼给小格鲁特穿上外衣,加上面部表情 。小格鲁特机器人不仅能够单足站立,甚至还能挥手跳舞 。
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至此小格鲁特才算基本完成 。
小格鲁特背后接的线,是调试时方便接收现场编程指令用的,非必须 。电池续航可达45分钟 。
到时候游客在乐园中看到的,就是一个独立自主行动,并能与人互动的鲜活形象 。
挖来波士顿动力员工
看到这里,你是不是想到几个月前翩翩起舞的波士顿动力机器人Atlas 。
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没错,开发小格鲁特的团队中有波士顿动力前工程师 。
2016年,迪士尼挖来了Scott LaValley,就是他为波士顿动力开发了双足机器人Atlas的第一个原型版本 。LaValley当时主要负责Atlas的腿部系统 。
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加入迪士尼后,LaValley着手开发一款自平衡自动双足机器人 。
“Kiwi”项目的目标很明确,就是这个机器人可以独自行走,由电池供电,并能写入程序与迪士尼乐园里的游客互动,做出不同手势和表情 。
因为有这么多特殊的高要求,迪士尼只能从头开发自己的机器人技术 。
背后的技术
首先要解决的是机器人的骨架 。
“小格鲁特”需要容纳的电机等关键部件太复杂,无法通过铣削或铸造等传统机械加工方式制造,只能使用工业3D打印机定制金属部件 。
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3D打印金属骨架是空心的,可以允许空气在内部流动来冷却发热部件 。
其实现在的小格鲁特本身就是一个散热装置:空气在衣领部位吸入,在嵌入骨架中的风扇和排气管推动下流过全身,最终从在裤脚边流出 。
小格鲁特的腿部使用反向动力学平衡系统,使动作效率更高、速度更快 。而且,即使你轻轻推它,或者一只手放在它肩膀上,它也可以很容易地保持静止不动 。
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为了尽可能缩小机器人的体积,迪士尼开发了一种巧妙的齿轮系统,允许不同关节之间共享电机 。
接下来是一套特殊的电机,可以动态改变扭矩和并具有额外传感能力,以提高稳定性,并对不均匀的地面和环境做出反应 。
因为电线线路往往最容易出故障,为了尽量减少整布线量,迪士尼团队还设计了一套柔性电路板,将一整块电路分成不同部分,嵌入到机器人的“骨头”中 。


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