文 | BFT机器人 

去年12月，迪士尼推出的最新机器人角色韦瑟尔顿公爵（Duke Weaselton）首次登上上海迪士尼度假区的舞台。Duke 是华特迪士尼幻想工程研发 (R&D) 和迪士尼研究中心下一代机器人技术的演示。通过杜克，我们能看到各种动态操作的能力与富有表现力的动画面孔方面的专业知识相结合。迪士尼将机器人技术创新提升到了一个新的高度。

登台当日，Duke推着一个紫色的售货亭，播放着流行音乐。当看到他跳上售货亭的顶部，并试图与迪士尼体验公司董事长乔什·达马罗（Josh D'Amaro）谈判一份新工作时，观众大吃一惊。在经过片刻的轮换和交易后，Duke被团队成员理查德·兰登和路易斯·兰比温柔地护送下台。

“韦瑟尔顿公爵”如何做到灵活上下售货亭？

此次迪士尼机器人革新的“引领者”，是科学家摩根·波普。

在加入迪士尼后，摩根·波普意识到娱乐机器人与传统工业机器人的根本区别：“它们的目标不在于完成特定任务，而是唤起观众的情感共鸣。”

此后，他着力于优化机器人的外观、动作和行为，努力让它们"栩栩如生"。

波普选择让机器人一起工作——售货亭是一个独立的驱动机器人，而富有表现力的“韦瑟尔顿公爵”则是一款双足机器人。

虽然这两个机器人从外观到性能都不同，但当它们作为一个系统一起工作时，就能够完成一个人无法单独完成的事。

售货亭实际上是一个简单的可预测轮式系统。当双足机器人在售货亭周围跳跃时，售货亭能够确保它们到达目的地。

这种鲁棒性水平也使得机器人之间的协作更加容易，即使两个机器人在放置和姿势上出现小错误，也不会像传统机器人那样造成大问题。

事实上，双足机器人并不是直接推着售货亭行走，而是依靠售货亭的移动，营造出它们正在推动售货亭的假象。随后，售货亭使用绞盘将角色吊到平台上，并在平台上使用电磁铁来稳定双足机器人。

总体而言，这种安排使双足机器人能够以一种自然而引人入胜的方式移动，而无需特别复杂的控制或高精度的机械设计。

“韦瑟尔顿公爵”如何实现活灵活现的情感动作？

迪士尼团队为了实现技艺高超的表演，在机器人设计、动作捕捉和实时控制方面下足了功夫。

他们设计了一套精心策划的动画流程，使工程师可以手动塑造机器人的动作，然后将这些运动数据传输到实际机器人身上。这一做法不仅能够确保不同机器人之间动作紧密同步，同时也保留了单个机器人的灵活性，便于进行局部调整。

此外，迪士尼团队探索了一种混合动力驱动系统，结合了液压和电动动力，为机器人提供了更广泛的动作范围和更大的力量。他们根据机器人的结构特点重新设计和优化动作，以使其动作看起来更加自然和流畅。

工程师们利用动作捕捉技术记录人类演员的动作，并将这些动作应用到机器人身上，实现关键动作的捕捉。

实时控制则保证了表演精准流畅，迪士尼团队通过引入了多传感器融合技术，利用视觉、惯性等传感器的信息，精确把控机器人的运动状态，实现实时控制，保证表演精准流畅。

团队还研发了一种基于深度学习的动作预测算法，让机器人能够主动预测和调整动作，从而提高表演的稳定性。

迪士尼团队为了探索出多种不同类型的协作运动方法。他们通过许多次尝试，最终让机器人角色与另一个机器人系统合作，帮助以稳定和可重复的方式将该角色的动作变为现实。

以柔性为基石，为创新赋能

除了引入动作捕捉、实时控制等技术，迪士尼团队还大胆尝试使用了诸如软体机器人、柔性材料等前沿技术。

团队利用软体机器人可以减小与人类接触时的伤害风险这一特性，为软体机器人注入了丰富的表情和动作，如皱眉、挥手等，增强了人性化体验。

此外，柔性材料还让机器人更加"人性化"。

迪士尼机器人的面部覆盖了一层硅胶皮肤，赋予它们富有张力的面部表情，便于进行情感互动。它们的机身采用带网格的柔性材质，能随着动作产生细微形变，更接近生物的运动形态。

创新还体现在对新材料和制造技术的应用上。迪士尼团队采用轻质高强的复合材料，既轻便又坚固，更利于各种灵巧动作。3D打印、激光切割等先进制造工艺的使用，也为精细的机器人结构提供了可靠支持。

在塑造可爱形象这一点上，迪士尼可谓是专业中的专业！自1971年起，迪士尼就致力于将现实世界中的机器人编程，让它们以看起来拥有人类情感或者“类似动物”的方式移动，从而通过动作传达情感。

结语

Duke的出圈宣告了迪士尼在机器人探索方面的成功，我们希望能从迪士尼看到更多这种情感丰富表情行为活灵活现的机器人角色，这将为大众的娱乐生活带来更多精彩。

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