La plupart des projets de robotique se concentrent sur le résultat : que fait ce robot ? Est-il fiable, précis et peut-il atteindre ses objectifs ? Mais chez Disney, ils se concentrent sur l’histoire : comment ce robot vous fait-il sentir ? Est-ce émotif, est-ce charmant et reflète-t-il authentiquement un personnage que les gens connaissent dans ses manières, sa démarche ou ses expressions ?
Ce contexte change tout. Prenez la marche, par exemple – en robotique, il est généralement prioritaire de maximiser la stabilité d’une démarche de marche, car tomber ne vous aide pas à déplacer des caisses ou à explorer le terrain. Chez Disney , cependant, une démarche de marche stable est moins importante qu’une démarche qui donne vie à un personnage. Tomber peut être extrêmement divertissant, tant que la chute se produit dans le personnage !
Il y a environ un an, leur équipe s’est rendu compte qu’ils avaient besoin de robots qui ne craignaient pas de tomber de temps en temps. S’ils veulent être libres d’explorer des performances amusantes et évocatrices avec nos robots, l’échec devait être une option. Et pas seulement cela, il fallait s’attendre à un échec et l’intégrer à la conception. Ils ont appelé leur notre nouveau projet « Indestructibles » et se sont dirigés vers l’objectif impliqué par ce nom.
Le 10 mars 2023, Ils ont pu présenter leur dernier prototype Indestructibles au SXSW à Austin, au Texas. Bien que nerveux, ils savaient aussi que ce petit personnage était charmant, sans savoir si sa personnalité transparaîtrait sur une si grande scène avec un tout nouveau public. Mais à partir du moment où il a sorti la tête de sa caisse, l’énergie de la foule était encourageante.
Arriver à ce point a demandé beaucoup d’exploration. Au début, Disney était peu intimidé par l’idée de fabriquer un robot qui rebondirait après une chute. Mais après quelques mois à laisser tomber des idées (et des robots) sur le sol, ils ont découvert que c’était un problème assez gérable. De plus, ils ont aussi découvert qu’il est possible de fabriquer des composants à partir de matériaux ordinaires qui peuvent survivre à de grosses chutes et à de gros coups, en particulier à des échelles plus petites où les rapports résistance/poids sont en faveur du robot. La protection des équipements électriques délicats était un plus grand défi, mais la réduction des points de défaillance et l’absorption des chocs aux bons endroits ont permis d’avancer.
Mais la durabilité seule ne suffisait pas. En robotique conventionnelle, la physique est le juge final de ce qui fonctionne le mieux. Le dimensionnement d’une jambe de force et le positionnement du centre de masse peuvent être effectués avec soin dans un ordinateur, et le résultat matériel est susceptible de correspondre à l’intention. Lorsque l’objectif est de créer un personnage, les cœurs et les esprits humains sont le juge final à la place.
Les gens sont beaucoup plus difficiles à simuler, et le plein effet d’une performance ne peut vraiment être ressenti qu’en étant dans la même pièce que le robot. Ainsi, la vitesse de notre développement était limitée par la rapidité avec laquelle nous pouvions traduire une nouvelle idée du concept en performance incarnée.
Cela signifiait une nouvelle approche du matériel et des logiciels. Côté matériel, il fallait pouvoir disposer d’un robot capable d’évoluer et de s’adapter en quelques jours plutôt qu’en quelques semaines, tout en restant fiable. Et côté logiciel, il fallait des interfaces élégantes qui pourraient permettre d’essayer rapidement de nouveaux mouvements, à la recherche d’émotions.
Mécaniquement, l’équipe a adopté une stratégie de conception modulaire construite autour d’une seule taille d’actionneur, en gardant l’échelle petite tout en utilisant de la fibre de carbone pour minimiser le poids. Elle a également pris la décision de tolérer une certaine souplesse dans les articulations, sacrifiant la rigidité pour la protection du moteur et la facilité de construction. Cela a facilité la modification des proportions du robot pour correspondre à différents personnages. Tout aussi important, cela facilitait l’addition et la soustraction de degrés de liberté. « Et si le robot était sur des patins à roulettes ? » est devenue une question à laquelle on pouvait répondre rapidement avec une nouvelle paire de pieds.
Ils ont également développé une interface logicielle simple et interactive pour le robot. Il est possible de déplacer le robot à la main dans des poses d’images clés, puis les mélanger en douceur pour créer des mouvements déjà ancrés dans la physique du robot. Le code embarqué léger a été conservé, évitant l’autonomie et limitant la détection aux seules positions du moteur afin de pouvoir adapter rapidement le logiciel au fur et à mesure des itérations sur le matériel.
Ils ont également développé des moyens d’extraire les poses clés des données de capture de mouvement afin de pouvoir intégrer directement les aspects humains d’une performance physique. L’un des premiers enseignements de ce processus a été de savoir à quel point le véritable mouvement humain est holistique. Chaque partie du corps bouge en sympathie avec toutes les autres parties, même si c’est subtil. En programmant un robot directement, il peut être facile de ne déplacer que les articulations produisant l’action principale, et une certaine vie est perdue en conséquence.
Passer de la capture de mouvement au robot n’est pas transparent – le robot a une distribution de masse différente de celle d’une personne et un ensemble d’articulations beaucoup plus limité. Mais l’effort en vaut la peine lorsque vous voyez notre dernier prototype osciller d’une manière qui vous donne l’impression de regarder un personnage plutôt qu’un robot.
