A maioria dos projetos de robótica se concentra no resultado: o que esse robô faz? É confiável, é preciso e pode atingir seus objetivos? Mas na Disney, nosso foco está na história: como esse robô faz você se sentir? É emotivo, é identificável e reflete autenticamente um personagem que as pessoas conhecem em seus maneirismos, andar ou expressões?
Esse contexto muda tudo. Veja a caminhada, por exemplo – na robótica, geralmente é uma prioridade maximizar a estabilidade de uma caminhada, já que cair não ajuda a mover caixotes ou explorar o terreno. Na Disney, no entanto, uma marcha estável é menos importante do que uma marcha que dê vida a um personagem. Cair pode ser extremamente divertido, desde que a queda aconteça no personagem!
Há cerca de um ano, nossa equipe percebeu: precisávamos de robôs que não se importassem em levar quedas ocasionais. Se quisermos ser livres para explorar performances divertidas e evocativas com nossos robôs, o fracasso deve ser uma opção. E não apenas isso – a falha deveria ser esperada e incorporada ao design. Chamamos nosso novo projeto de “Indestrutíveis” e partimos em direção ao objetivo implícito nesse nome.
Disney
Em 10 de março de 2023, pudemos exibir nosso mais recente protótipo de Indestructibles no SXSW em Austin, Texas. Estávamos nervosos. Sabíamos que essa pequena personagem nos encantou, mas não podíamos ter certeza de que sua personalidade se destacaria em um palco tão grande com um público totalmente novo. Mas desde o momento em que ela colocou a cabeça para fora do caixote, a energia da multidão nos deixou saber que eles não estavam apenas vendo ela, mas torcendo por ela. Ficamos emocionados!
Chegar a esse ponto exigiu muita exploração. A princípio, ficamos um pouco intimidados com a ideia de fazer um robô que se recuperasse de uma queda. Mas depois de alguns meses jogando ideias (e robôs) no chão, descobrimos que era um problema bastante tratável. Além disso, descobrimos que é possível fabricar componentes a partir de materiais comuns que podem sobreviver a grandes quedas e grandes impactos, especialmente em escalas menores, onde as relações resistência/peso estão a nosso favor. Proteger equipamentos elétricos delicados foi um desafio maior, mas reduzir nossos pontos de falha e fornecer absorção de choque nos lugares certos nos manteve avançando.
Por mais empolgados que estivéssemos com a durabilidade do nosso robô, percebemos que a durabilidade por si só não era suficiente.
Na robótica convencional, a física é o juiz final do que funciona melhor. O dimensionamento de um suporte e o posicionamento do centro de massa podem ser feitos com cuidado em um computador, e o resultado em hardware provavelmente corresponderá à intenção. Quando o objetivo é criar um personagem, os corações e mentes humanas são o juiz final. As pessoas são muito mais difíceis de simular, e o efeito total de uma performance só pode ser realmente sentido estando na mesma sala que o robô. Portanto, a velocidade de nosso desenvolvimento foi limitada pela rapidez com que conseguíamos traduzir uma nova ideia do conceito para o desempenho incorporado.
Isso significou uma nova abordagem para hardware e software. Do lado do hardware, precisávamos ter um robô que pudesse mudar e se adaptar em questão de dias, em vez de semanas, mantendo a confiabilidade. E do lado do software, precisávamos de interfaces elegantes que nos permitissem experimentar rapidamente novos movimentos – em busca de emoções.
Mecanicamente, adotamos uma estratégia de design modular construída em torno de um único tamanho de atuador, mantendo a escala pequena enquanto usamos fibra de carbono para minimizar o peso. Também tomamos a decisão de tolerar uma certa flexibilidade nas juntas, sacrificando a rigidez para proteção do motor e facilidade de construção. Isso facilitou a alteração das proporções do robô para combinar com diferentes personagens. Tão importante quanto, tornou fácil adicionar e subtrair graus de liberdade. “E se o robô andasse de patins?” tornou-se uma pergunta que poderia ser respondida rapidamente com um novo par de pés.
Também desenvolvemos uma interface de software simples e interativa para o robô. Podemos mover o robô manualmente em poses de quadro-chave e, em seguida, combiná-los suavemente para criar movimentos já fundamentados na física do robô. Mantivemos o código integrado leve, evitando a autonomia e restringindo a detecção apenas às posições do motor, para que pudéssemos adaptar rapidamente o software à medida que iterávamos no hardware.
Também desenvolvemos maneiras de extrair as principais poses dos dados de captura de movimento para que pudéssemos integrar diretamente os aspectos humanos de uma performance física. Um aprendizado inicial desse processo foi o quão holístico é o movimento humano real. Cada parte do corpo se move em sintonia com todas as outras partes, mesmo que seja sutil. Programando um robô diretamente, pode ser fácil mover apenas as articulações que produzem a ação principal e, como resultado, alguma vida é perdida.
Passar da captura de movimento para o robô não é perfeito – o robô tem uma distribuição de massa diferente de uma pessoa e um conjunto de articulações muito mais limitado. Mas o esforço vale a pena quando você vê nosso mais recente protótipo balançando de uma forma que faz você se sentir como se estivesse olhando para um personagem em vez de um robô.
Autor Morgan Pope com o robô Indestructibles em seus ombros.Disney
Então, qual é a nossa maior lição do ano passado? Existe um enorme espaço inexplorado de locomoção robótica que evoca a emoção humana. Ao mudar nossa ênfase para o caminho quando alcançamos nosso objetivo – e não apenas o resultado final – abrimos o que parece ser um mundo de possibilidades para robôs dinâmicos e expressivos.
É por isso que estamos tão empolgados com o que está por vir!
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