迪士尼新機(jī)器人閃亮登場(chǎng)！

話不多說，先來看長啥樣——

一閃一閃的大眼睛、搖搖晃晃的腦袋、靈活擺動(dòng)的觸角，還有一雙小短腿。

走起路來屁顛屁顛，關(guān)鍵還很穩(wěn)：

雖然是機(jī)器，但不得不說這神態(tài)很有“靈性”：

就在剛舉行完的國際機(jī)器人頂會(huì)IROS上，迪士尼研究所研究科學(xué)家Moritz B?cher帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)展示的這個(gè)新機(jī)器人，可謂萌翻全場(chǎng)。

雖然這個(gè)小家伙還沒有一個(gè)正式的名字，但它的表現(xiàn)足夠令人印象深刻。

和常見的雙足機(jī)器人最大的不同點(diǎn)在于，它不僅能夠在行走中保持動(dòng)態(tài)平衡，還能夠通過動(dòng)作表達(dá)出一些“情感”。

經(jīng)研究人員介紹，這主要是因?yàn)樵谟?xùn)練過程中使用了團(tuán)隊(duì)去年耗費(fèi)一年時(shí)間研發(fā)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)系統(tǒng)；并且還請(qǐng)了專業(yè)的動(dòng)畫師設(shè)計(jì)動(dòng)作，將動(dòng)畫角色用動(dòng)作表現(xiàn)情感的方式應(yīng)用到了機(jī)器人身上。

基于此，小家伙不再是一個(gè)冷冰冰的機(jī)器?？梢韵胍姡艚o它裝一個(gè)GPT大腦，家里的狗子?！?/p>

瑞思拜，我是大學(xué)生，給我。

不少網(wǎng)友看到后聯(lián)想到了星球大戰(zhàn)中的角色：

另一波網(wǎng)友認(rèn)為小家伙如此“憨態(tài)可掬”，分明就是現(xiàn)實(shí)版瓦力（WALL-E，《機(jī)器人總動(dòng)員》中的角色）：

更有網(wǎng)友直呼感覺“站在了機(jī)器人革命的風(fēng)口浪尖”：

這個(gè)小家伙走起路來為何如此平穩(wěn)？開發(fā)者具體是如何賦予其“情感”的？我們接著往下看。

在瑞士森林中“漫步”

搖頭晃腦還能平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)的秘訣，在于頭部和腿部的設(shè)計(jì)。

其中，小家伙的頭部是一個(gè)四自由度的設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)上、下、左、右四個(gè)方向傾斜觀察：

而它的腿部更是增加到五自由度，具備髖關(guān)節(jié)，因此它在行走時(shí)能夠保持動(dòng)態(tài)平衡。

偷襲推它，或是故意拖拽它腳下的地毯，它都能應(yīng)對(duì)自如：

挑戰(zhàn)更為復(fù)雜的地形，在瑞士野外森林中漫步也不在話下：

穩(wěn)重又不失風(fēng)情，走著走著，還能跳上一段：

據(jù)研究人員介紹，能做到這種效果，從概念提出到最終打磨成型，其實(shí)只用了不到一年的時(shí)間。

這還要得益于3D打印技術(shù)，使用模塊化硬件和執(zhí)行器，大為提高了設(shè)計(jì)和迭代的速度。

再來說說賦予其“情感”。

其實(shí)這種讓機(jī)器人以有情感的方式運(yùn)動(dòng)是迪士尼的專長，早在上世紀(jì)六七十年代，迪士尼就開發(fā)出了機(jī)械人偶。

但隨著機(jī)器人變得愈加先進(jìn)和機(jī)動(dòng)，設(shè)計(jì)出能夠與其兼容的情感行為變得具有挑戰(zhàn)性。

為此，迪士尼搬出了王牌，請(qǐng)用了擅長使角色通過運(yùn)動(dòng)傳達(dá)情感的動(dòng)畫師來為機(jī)器人設(shè)計(jì)動(dòng)作。

但交由動(dòng)畫師設(shè)計(jì)動(dòng)作，就不得不面臨一個(gè)難題——

動(dòng)畫工具通常沒有內(nèi)置物理特性，動(dòng)畫師的設(shè)想有時(shí)在現(xiàn)實(shí)中難以做到。這就使得團(tuán)隊(duì)需要耗費(fèi)大量時(shí)間試驗(yàn)。

為了彌合這一差距，團(tuán)隊(duì)用到了強(qiáng)化學(xué)習(xí)系統(tǒng)。

背后是強(qiáng)化學(xué)習(xí)的加持

研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個(gè)基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的流程，通過模擬將動(dòng)畫師的視覺設(shè)想和機(jī)器人動(dòng)作相結(jié)合。

這個(gè)過程本質(zhì)上是為動(dòng)畫師提供了物理約束條件，確保動(dòng)畫師設(shè)計(jì)的高表現(xiàn)力動(dòng)作可以在現(xiàn)實(shí)中實(shí)行，或者盡可能接近機(jī)器人所能做到的程度。

迪士尼研究所的研究科學(xué)家Morgan Pope表示：

這就不僅僅是走路了，走路只是強(qiáng)化學(xué)習(xí)系統(tǒng)的輸入之一，另一個(gè)重要的輸入是如何行走。

好在這種情況下，強(qiáng)化學(xué)習(xí)的一大優(yōu)勢(shì)是生成的運(yùn)動(dòng)魯棒性很好。

并且根據(jù)研究人員的說法，用該流程在一臺(tái)PC上只需幾個(gè)小時(shí)就能訓(xùn)練機(jī)器人做新動(dòng)作，大大縮短了開發(fā)新機(jī)器人角色所需的時(shí)間。

同時(shí)在一遍遍的訓(xùn)練中，還可以對(duì)電機(jī)性能、質(zhì)量分布和機(jī)器人與地面之間的摩擦力等進(jìn)行細(xì)微的調(diào)整。

團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人B?cher認(rèn)為，“這使得迪士尼開發(fā)新機(jī)器人角色所需的時(shí)間從幾年縮短到幾個(gè)月”。

并且研究人員還強(qiáng)調(diào)重要的不是機(jī)器人，而是這個(gè)過程：

所以如果我們想要增加更多的腿、手臂，或者制作一個(gè)全新角色，我們可以迅速教它新的動(dòng)作?，F(xiàn)成的執(zhí)行器、3D打印組件、可適應(yīng)性強(qiáng)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)框架，這些都可以應(yīng)用于外觀和動(dòng)作都大不相同的機(jī)器人。

而這個(gè)機(jī)器人，只是該旅程的第一步。