迪士尼也要吃“機器人”這口飯?
2024-08-01
來源:36氪
和機器人行業八竿子打不著的迪士尼,居然也在做機器人,而且還做了很長時間。
最近,迪士尼研究中心發表論文,介紹一款專為娛樂而生的雙足機器人,并詳細拆解他們做雙足機器人的技術細節。
(圖:paper.Design and Control of a Bipedal Robotic Character)
這則論文所拆解的機器人,具有5個自由度的腿部和4個自由度的頸部及頭部組件。其實它早在2023年底特律IEEE/RSJ大會上就出現過,在現場,小機器人嘴巴里咿咿呀呀地“念咒”,雙腿可以“蘿卜蹲”,走路會發出聲音,整個形象萌翻全場。就在前不久的英偉達GTC大會上,它還和黃仁勛撒起了嬌。
(圖:2024英偉達GTC大會現場,黃仁勛和迪士尼機器人互動)
無論如何,除了電影里的機器人角色,“迪士尼”都好像和“機器人”沒有半毛錢關系,那么,迪士尼為什么要做機器人?迪士尼真的想要拋棄老本行、轉而跨界搶波士頓動力和特斯拉的飯碗嗎?
一切為了孩子
從1955年華特·迪士尼決定在制片之外單獨開辟樂園開始,機器人就一直是迪士尼主題公園的特色。 60年代,華特·迪士尼就嘗試過在主題公園放置“有聲電子動畫”,即動作有規律的機械人物。
1963年,迪士尼樂園魔法提基屋(Enchanted Tiki Room)的熱帶鳥亮相,這些機器鳥可以根據預先錄制的曲目進行移動和“歌唱”。而今,在部分樂園里,一個Tiki房間有200多只鳥,還有鼓手和魔法噴泉,機器鳥還可以說話、跳舞、能夠在客人用餐的時候為客人唱歌。
(圖:迪士尼樂園 熱帶鳥)
1964年,迪士尼開始從“音頻電子動畫”轉向“人形電子動畫”, 亞伯拉罕·林肯 就是迪士尼推出的第一個全動畫人物形象,他就像一位電子演員,向觀眾展示劇情,還可以發表“葛底斯堡演說”。不久之后,人形電子動畫的劇目從單人變成“群演”,目前知名的“進步旋轉木馬”的首次問世,就發生在1964年10月的紐約世界博覽會。
(圖:迪士尼樂園 亞伯拉罕·林肯)
但這些電子人物是缺乏靈魂的,他們的動作都是事先被設定好的。 在迪士尼隨后的電子動畫創新中,手段不外乎是更換角色或劇情,抑或是通過擴大“人物”規模來吸引游客注意力,1967年,在迪士尼樂園的加勒比海盜游樂項目中,有100多個有聲電子海盜和市民。這些角色都像被上了發條的鐘表,受到動力支撐后,便開始機械地、循環地轉動,甚至有游客看久了后“打瞌睡”。
迪士尼的工程師們也意識到了這一點,他們發現“這屆孩子不好騙”,作為主題公園游玩的重要主體,孩子們的見識跟隨著時代發生了不小的變化,如果道具做得不夠逼真,他們可能很快就會失去興致。比如,以前到游樂園,簡單的機械玩偶就讓孩子玩得樂不可支,現在你跟孩子說“看,這是米老鼠”,他可能會盯著玩偶看半天,一臉認真問“爸爸,這個米老鼠為什么不眨眼”。
于是,迪士尼工程師們不斷改進角色,努力讓電子動畫的角色更加逼真和流暢。
2010年,迪士尼迎來其電子動畫領域的“巔峰”,名為“A1000”的動畫角色上線,這些角色更具有靈動性。其中阿凡達主題樂園的“歌之薩滿”便是A1000中的代表性角色,她可以靈活地一邊唱歌一邊配合敲鼓。可以看出,相比較于20世紀偏靜態的角色,“歌之薩滿”從頭部到上肢,整體的動作幅度更大,更具備令人釋放壓力的功能。
(圖:迪士尼 歌之薩滿)
歌之薩滿的制作過程也十分復雜,在這張“阿凡達”的面孔之下,是一系列精細化的零件排列:
(圖:面具之下的歌之薩滿)
但“歌之薩滿”只能被“釘”在特定的場景,唱出特定的曲子,這些曾經能夠玩兒得轉的“循環播放”體,越來越難滿足從小就浸泡在社交網絡和游戲世界中的孩子。
為了獲取21世紀網絡原住民們的青睞,迪士尼樂園需要更換策略,一是更高頻次地進行機器人創新,來保持游客的新鮮感;二是這些角色需要更加刺激、驚險,或能夠戳中游客的某個情緒點。
“超人”角色應運而生,2021年,迪士尼的“特技電子”機器人走向前臺。
(圖:迪士尼 特技電子機器人 蜘蛛俠)
這個在65英尺高空“馳騁”的蜘蛛俠不是真人扮演的雜技演員,他是迪士尼研發出來的特技機器人,在整個表演過程中無需任何繩索。脫去外皮,迪士尼的特技蜘蛛俠是一個全身黝黑的機械結構。
(圖:面具之下的蜘蛛俠)
實現在空中“驚鴻一飛”的蜘蛛俠,重95英鎊,外表酷似一個人形機器人,但這種相似度僅停留在外形體而已。與人形機器人更復雜的本體、更精密的電機和關節設計比起來,“蜘蛛俠”的本體材料由3D打印塑料和鋁、以及數不清的螺絲制造而成,他本質上只是一個內部被放置可移動重物的“連桿結構”。
當這個“連杠結構”被“扔”到空中的時候,內部的重物可以做自由落體運動,再結合工程師們設計的“彈弓系統”和擬人化的飛行軌跡,“蜘蛛俠”就可以實現在空中展現出不同的動作。
(圖:“蜘蛛俠”的本體)
在完成任務后,“蜘蛛俠”無法實現真正的“穩定落地”,而是落入到人們視線之外的巨大的“網”中,這倒也符合“蜘蛛”就該“落網”的角色設定。
雖然特技機器人可以完成酷炫的高危動作,但想要保持“逼真感”,就只能遠觀,不能近賞。此外,特技機器人和迪士尼早期的電子動畫機器人其實沒有本質區別——它們都只能在工程師為他們規劃好的既定動作軌道里運行,并沒有擺脫表演“單一”的烙印。
于是,迪士尼工程師們把“瓦力”從動畫搬到了現實,就此誕生新一代、可與人類互動的迪士尼機器人。
據稱,這款“瓦力”機器人是參照2008年迪士尼發行、皮克斯制作的影片《機器人總動員》中的角色WALL-E(瓦力)原型而做,雖然它們外形并非完全一致,但整體形象和氣質大致相似。
(圖:迪士尼機器人 《機器人總動員》角色 瓦力)
可見,在迪士尼成立至今的70年時間里,迪士尼不斷嘗試對主題公園的機器人進行改造和迭代,因為“主題公園”是迪士尼業務的重頭戲,為了保住這塊陣地,迪士尼需要持續尋找新的增長點,而機器人就是迪士尼主題樂園的突破口之一。
70年迪士尼樂園的挑戰
從2022年Q4到2024年Q2,“體驗”(experience)板塊的營收長期占據迪士尼總營收的36%左右,主題公園業務也包含在其中。
但回溯過去兩年迪士尼財報,“體驗”(experience)板塊的同比長期處于下滑趨勢,從2023年Q1的20.7%落到2024年Q1的6.9%,盡管“體驗”(experience)板塊2024年Q2(83.93億美金)營收的同比2023年Q2(76.46億美金)上升9.8%,但環比2024年Q1(91.32億美金)下滑8.1%。
迪士尼2024年Q2財報顯示,Parks&Experiences國內(Domestic)的營收同比去年增長10%左右,但財報也提到,“國內公園和體驗的營業收入增加是由于 華特迪士尼世界度假區 和 迪士尼游輪公司 的業績增長,部分被迪士尼樂園度假區業績下降所抵消。”
可以看出,Q2迪士尼樂園度假區業績不佳,這或許也是激發迪士尼盡快摸索出吸引游客眼球的“新物種”的原因,而互動性高的機器人可能是他們的重點選項。
怎么樣才能打造出一款更逼真、不再只是“呆板”地做循環動作的公園“角色”?
2018年,迪士尼啟動名為Project Kiwi的項目,目的就是在觀眾面前呈現鮮活的小角色,打造一款能與游客互動的雙腿機器人。 從這里開始,迪士尼真正意義上拉開了人形機器人的序幕。
但放眼全球,2018年的人形機器人技術依舊不夠成熟,會行走的機器人屈指可數。人形機器人“鼻祖”Atlas幾乎一枝獨秀,它可以進行跑步、跳躍、翻筋斗等復雜動作。2022年獲得亞馬遜1.5億美金投資的人形機器人Agility Robotics,在2018年也才開始優化旗下Cassie機器人的能力,Cassie在這一年擁有了更穩定的步態和能源效率。
相比較于行業其他做人形機器人的公司,迪士尼工程師面臨著更嚴峻的形勢。和工業類機器人相比,迪士尼機器人更需要有能夠撥動人類情緒的點。此外,迪士尼的角色類機器人十分“非標”,比如一只可以安在“瓦力”身上的胳膊,就無法用在“格魯特”身上,這意味著迪士尼必須走“定制化路線”,即對機器人所需要的零部件進行個性化開發。
那么,如何將“人性”元素糅合進冰冷的機器人世界 ? 對迪士尼來說,做出一款能夠運動的腿并不難。2016年,迪士尼就從波士頓動力挖來“大將”Scott LaValley,Scott LaValley曾負責開發出初代Atlas的腿部運動,他有能力為迪士尼復制出一雙類似的“運動腿” 。
但難點在于,怎么做出既能行動,又十分“人性化”的、有自主性的雙腿?根據TechCrunch報道,Project Kiwi想要做的腿部和軀干,是“可以偷偷摸摸、彈跳、拖著腳步、昂首闊步”的,甚至“軀干的下半部分可以踮著腳尖從你的辦公室走過”。
(圖:Project Kiwi,腿部研發,Disney Imagineering)
Scott LaValley仔細觀察人類的雙腿運動,即便輕輕推搡人類,或者將雙手搭在人類肩膀上,人們也可以繼續保持站立,這種能力是人類無意識的自我平衡能力。反觀Project Kiwi,在軟件上,需要有一套新的設計系統,對腿部施加大量動態和運動學束縛,并通過反饋機制識別違反這些約束的情況,來進行糾正。
硬件上,Project Kiwi在齒輪系統、執行器、電路板等關鍵零部件也做了一些定制化嘗試。“現有的執行器不符合迪士尼機器人的需求,所以他們從頭開始制造”,根據TechCrunch報道,Project Kiwi還計劃開發一套新的執行器,動態施加扭矩并增加傳感功能,來提高雙腿的穩定性,讓機器人在不平坦的地面也能安全行走。為了能將電機和執行器封裝得足夠緊湊,迪士尼還為Project Kiwi定制研發出一套齒輪系統,這套系統可以讓膝蓋、手腕等關節共享電機,實現關節之間的能量轉換。
在工程師們的努力下,“格魯特”機器人誕生了,他是迪士尼根據2021年《銀河護衛隊2》中小樹人格魯特等比例復制的,身高約76厘米,可以眨眼、單腳站立,兩只胳膊也能伸縮自如。
(圖:迪士尼機器人 《銀河護衛隊2》角色 格魯特)
類似的“瓦力”的動畫角色,正在一個個從屏幕走向現實,一個由迪士尼打造的《西部世界》,正在緩緩拉開序幕。
結語
在美劇《西部世界》中,一群成人在由高科技構建的機器人主題樂園里,毫無限制地發泄著殺戮和欲望。但隨著機器人接待員意識的覺醒,他們開始重新審視所處的世界,并展開了反抗人類的斗爭。與《西部世界》所設定的目的不同,迪士尼主題樂園滿足的是一群天真無邪的孩童的幻想,在兒童的世界里,沒有殺戮,沒有戾氣,他們所期待的只是能與動畫世界的“格魯特”擁抱、能拍拍小“瓦力”的頭。
在這個世界里,“瓦力們”沒有意識上的覺醒,卻能擁有孩子們的善待。
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