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迪士尼也要吃“機器人”這口飯？

騰訊科技整合編輯：太平洋科技發(fā)布于：2024-08-01 16:15

和機器人行業(yè)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(fā)表論文，介紹一款專為娛樂而生的雙足機器人，并詳細(xì)拆解他們做雙足機器人的技術(shù)細(xì)節(jié)。

（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(xiàn)過，在現(xiàn)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(fā)出聲音，整個形象萌翻全場。就在前不久的英偉達(dá)GTC大會上，它還和黃仁勛撒起了嬌。

（圖：2024英偉達(dá)GTC大會現(xiàn)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(guān)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(zhuǎn)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(guī)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(jù)預(yù)先錄制的曲目進(jìn)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(zhuǎn)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(fā)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(jìn)步旋轉(zhuǎn)木馬”的首次問世，就發(fā)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(shè)定好的。在迪士尼隨后的電子動畫創(chuàng)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(guī)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(fā)條的鐘表，受到動力支撐后，便開始機械地、循環(huán)地轉(zhuǎn)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(fā)現(xiàn)“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(fā)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(xiàn)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(rèn)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(jìn)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(lǐng)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(dá)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(jì)偏靜態(tài)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(fù)雜，在這張“阿凡達(dá)”的面孔之下，是一系列精細(xì)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(jīng)能夠玩兒得轉(zhuǎn)的“循環(huán)播放”體，越來越難滿足從小就浸泡在社交網(wǎng)絡(luò)和游戲世界中的孩子。

為了獲取21世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行機器人創(chuàng)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(yīng)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(fā)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(jié)構(gòu)。

（圖：面具之下的蜘蛛俠）

實現(xiàn)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(fù)雜的本體、更精密的電機和關(guān)節(jié)設(shè)計比起來，“蜘蛛俠”的本體材料由3D打印塑料和鋁、以及數(shù)不清的螺絲制造而成，他本質(zhì)上只是一個內(nèi)部被放置可移動重物的“連桿結(jié)構(gòu)”。

當(dāng)這個“連杠結(jié)構(gòu)”被“扔”到空中的時候，內(nèi)部的重物可以做自由落體運動，再結(jié)合工程師們設(shè)計的“彈弓系統(tǒng)”和擬人化的飛行軌跡，“蜘蛛俠”就可以實現(xiàn)在空中展現(xiàn)出不同的動作。

（圖：“蜘蛛俠”的本體）

在完成任務(wù)后，“蜘蛛俠”無法實現(xiàn)真正的“穩(wěn)定落地”，而是落入到人們視線之外的巨大的“網(wǎng)”中，這倒也符合“蜘蛛”就該“落網(wǎng)”的角色設(shè)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(yuǎn)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(zhì)區(qū)別——它們都只能在工程師為他們規(guī)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(xiàn)實，就此誕生新一代、可與人類互動的迪士尼機器人。

據(jù)稱，這款“瓦力”機器人是參照2008年迪士尼發(fā)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(zhì)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(jìn)行改造和迭代，因為“主題公園”是迪士尼業(yè)務(wù)的重頭戲，為了保住這塊陣地，迪士尼需要持續(xù)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(zhàn)

從2022年Q4到2024年Q2，“體驗”（experience）板塊的營收長期占據(jù)迪士尼總營收的36%左右，主題公園業(yè)務(wù)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(huán)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(nèi)（Domestic）的營收同比去年增長10%左右，但財報也提到，“國內(nèi)公園和體驗的營業(yè)收入增加是由于華特迪士尼世界度假區(qū)和迪士尼游輪公司的業(yè)績增長，部分被迪士尼樂園度假區(qū)業(yè)績下降所抵消�！�

可以看出，Q2迪士尼樂園度假區(qū)業(yè)績不佳，這或許也是激發(fā)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(huán)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(xiàn)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(shù)依舊不夠成熟，會行走的機器人屈指可數(shù)。人形機器人“鼻祖”Atlas幾乎一枝獨秀，它可以進(jìn)行跑步、跳躍、翻筋斗等復(fù)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(yōu)化旗下Cassie機器人的能力，Cassie在這一年擁有了更穩(wěn)定的步態(tài)和能源效率。

相比較于行業(yè)其他做人形機器人的公司，迪士尼工程師面臨著更嚴(yán)峻的形勢。和工業(yè)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(biāo)”，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(jìn)行個性化開發(fā)。

那么，如何將“人性”元素糅合進(jìn)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(fù)責(zé)開發(fā)出初代Atlas的腿部運動，他有能力為迪士尼復(fù)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(jù)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(fā)，Disney Imagineering）

Scott LaValley仔細(xì)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(xù)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(shè)計系統(tǒng)，對腿部施加大量動態(tài)和運動學(xué)束縛，并通過反饋機制識別違反這些約束的情況，來進(jìn)行糾正。

硬件上，Project Kiwi在齒輪系統(tǒng)、執(zhí)行器、電路板等關(guān)鍵零部件也做了一些定制化嘗試�！艾F(xiàn)有的執(zhí)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(jù)TechCrunch報道，Project Kiwi還計劃開發(fā)一套新的執(zhí)行器，動態(tài)施加扭矩并增加傳感功能，來提高雙腿的穩(wěn)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(zhí)行器封裝得足夠緊湊，迪士尼還為Project Kiwi定制研發(fā)出一套齒輪系統(tǒng)，這套系統(tǒng)可以讓膝蓋、手腕等關(guān)節(jié)共享電機，實現(xiàn)關(guān)節(jié)之間的能量轉(zhuǎn)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(jù)2021年《銀河護(hù)衛(wèi)隊2》中小樹人格魯特等比例復(fù)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(hù)衛(wèi)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(xiàn)實，一個由迪士尼打造的《西部世界》，正在緩緩拉開序幕。

結(jié) 語

在美劇《西部世界》中，一群成人在由高科技構(gòu)建的機器人主題樂園里，毫無限制地發(fā)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(shè)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。

本文來源：騰訊科技

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