Роботов из проволоки обучили плавным движениям

Инженеры из Disney Research разработали метод, позволяющий роботам или анимированным персонажам выполнять быстрые движения без остаточного раскачивания, которое обычно возникает после них. Для этого на этапе планирования движения алгоритм анализирует поведение модели и оптимизирует движения электромоторов так, чтобы погасить низкочастотные колебания, рассказывают авторы статьи в журнале ACM Transactions on Graphics.

Одно из отличий реального устройства от идеальной модели заключается в том, что при движении в нем неизбежно возникают деформации. В случае с быстрыми движениями и тяжелыми компонентами эти деформации приводят к достаточно сильным остаточным колебаниям. К примеру, если переместить висящий трос в другую точку, после остановки руки он еще долго будет раскачиваться из стороны в сторону, пока колебания окончательно не пропадут. Основных путей решения этой проблемы два: сделать детали как можно более жесткими, но это обычно подразумевает и увеличение массы, или сделать движения как можно более медленными, что так же не всегда приемлемо.

Есть и третий путь — заранее совершать помимо целевых движений дополнительные, призванные скомпенсировать будущие колебания. Инженеры под руководством Морица Бехера (Moritz Bächer) создали алгоритм, позволяющий оптимизировать движения анимированных персонажей, состоящих из жестких и гибких сегментов, таким образом, чтобы минимизировать остаточные колебания после быстрых движений.

Сначала необходимо создать модель анимируемого персонажа. Она состоит из жестких сегментов, соединенных между собой механическими соединениями, а также деформируемых сегментов, соединенных с жесткими. После этого алгоритм получает от пользователя движения модели в виде набора изменений углов поворота моторов. Затем алгоритм проводит квазистатическую симуляцию, в результате которой он получает набор промежуточных состояний модели без учета деформаций, возникающих во время быстрого движения. На их основе он затем меняет заданные пользователям движения таким образом, чтобы промежуточные состояния динамической модели были максимально близки к промежуточным состояниям модели во время квазистатической симуляции.

Авторы проверили работу алгоритма на пяти разных моделях, в том числе достаточно сложных, таких как человекоподобный персонаж, боксирующий или играющий на барабанах. Эксперименты на реальных персонажах из проволоки показали, что алгоритм достаточно эффективно гасит остаточные колебания, хотя и не полностью.

Источник

Теги:

ТОБІ СПОДОБАЄТЬСЯ

Безкоштовний онлайн-саміт Beyond Eastern Europe: Як українцям працювати на іноземних ринках

25 лютого о 10:00 відбудеться безкоштовний онлайн-саміт Beyond Eastern Europe, організований компанією Payoneer. Понад десять експертів в області бізнесу та ...

Анімація на пательні: режисери Wriggles&Robins спекли відео до Дня млинця

Яким би млинцям ви не надавали перевагу, певно ви оціните майстерність режисерів-аніматорів, які спекли 600 млинців, перетворивши їх на відео до Дня млинця.

Вперше за 130 років BORJOMI презентує інноваційний продукт FLAVORED — без цукру і калорій

Вперше за 130 років BORJOMI презентує інноваційний продукт FLAVORED — без цукру і калорій

Ми звикли грати із часом наввипередки, заглиблюватися в міські нетрі та скролити історії з життя. Ми давно орієнтуємось на місцевості ...

Hyundai показує як це, коли оком змигнути не встиг, а діти вже виросли

Hyundai та Innocean Australia вирішили показати, що восьмимісний автомобіль Palisade буде лишатися зручним навіть тоді, коли діти вже виросли.

Шведська лотерея: коли мільйонерів забагато

Такі вже вони мільйонери – ви чекаєте одного, а тут набігає аж 1410, зіштовхуючись ліктями та наступаючи одне одному на ноги.

Супермаркет як арт-інсталяція: творчий колектив Meow Wolf збирається приголомшити Лас-Вегас

Як прорекламувати психоделічний та непередбачуваний імерсивний арт-експірієнс, особливо якщо ви його замаскували під (не)звичайний супермаркет? А дуже просто: берете типову ...