耗時3年打造的漫威英雄機械人：1:1復刻效果堪比CG
還記得《銀河護衛隊2》中萌萌的小樹人「格魯特」嗎？
注意了，這可不是漫威新電影的CG畫面，而是迪士尼公司打造的真實機械人。
這個小格魯特走路平穩、手臂擺動逼真，還能向人眨眼，簡直和電影里的畫面一模一樣。這個機械人的身高76厘米，1:1還原了《銀河護衛隊》中對小格魯特的設定。
外媒TechCrunch主編說，在互動的時候，「完全忘記了它是一個機械人」。
迪士尼研究它可不僅僅是炫技，也許你很快就能見到這位可愛的小格魯特了。因為開發它的初衷，就是為迪士尼樂園設計一款能與遊客互動機械人。
而且，只要對外表稍加改造，這款機械人還能變身《星球大戰》里的尤達大師，或者是《白雪公主》的七個小矮人。
為了製造出如此逼真的雙足機械人，迪士尼技術團隊啟動了一個名為「Kiwi」的秘密項目，耗時3年完成，直到最近才被科技媒體TechCrunch揭曉。
2018年，他們製造了小格魯特腿部的原型。
2019年，小格魯特在研究人員的指導下學會了走路，在迪士尼的辦公室里引得員工駐足觀看，雖然它偶爾也會摔倒。
到了2020年，迪士尼給小格魯特穿上外衣，加上面部表情。小格魯特機械人不僅能夠單足站立，甚至還能揮手跳舞。
至此小格魯特才算基本完成。
小格魯特背後接的線，是調試時方便接收現場編程指令用的，非必須。電池續航可達45分鐘。
到時候遊客在樂園中看到的，就是一個獨立自主行動，並能與人互動的鮮活形象。
挖來波士頓動力員工
看到這裡，你是不是想到幾個月前翩翩起舞的波士頓動力機械人Atlas。
沒錯，開發小格魯特的團隊中有波士頓動力前工程師。
2016年，迪士尼挖來了Scott LaValley，就是他為波士頓動力開發了雙足機械人Atlas的第一個原型版本。LaValley當時主要負責Atlas的腿部系統。
加入迪士尼後，LaValley着手開發一款自平衡自動雙足機械人。
「Kiwi」項目的目標很明確，就是這個機械人可以獨自行走，由電池供電，並能寫入程序與迪士尼樂園裡的遊客互動，做出不同手勢和表情。
因為有這麼多特殊的高要求，迪士尼只能從頭開發自己的機械人技術。
背後的技術
首先要解決的是機械人的骨架。
「小格魯特」需要容納的電機等關鍵部件太複雜，無法通過銑削或鑄造等傳統機械加工方式製造，只能使用工業3D打印機定製金屬部件。
3D打印金屬骨架是空心的，可以允許空氣在內部流動來冷卻發熱部件。
其實現在的小格魯特本身就是一個散熱裝置：空氣在衣領部位吸入，在嵌入骨架中的風扇和排氣管推動下流過全身，最終從在褲腳邊流出。
小格魯特的腿部使用反向動力學平衡系統，使動作效率更高、速度更快。而且，即使你輕輕推它，或者一隻手放在它肩膀上，它也可以很容易地保持靜止不動。
為了儘可能縮小機械人的體積，迪士尼開發了一種巧妙的齒輪系統，允許不同關節之間共享電機。
接下來是一套特殊的電機，可以動態改變扭矩和並具有額外傳感能力，以提高穩定性，並對不均勻的地面和環境做出反應。
因為電線線路往往最容易出故障，為了盡量減少整布線量，迪士尼團隊還設計了一套柔性電路板，將一整塊電路分成不同部分，嵌入到機械人的「骨頭」中。
最後，這個機械人靠內置的電池供電，一次充電可以運行45分鐘，迪士尼已經在開發更輕的3D打印骨架，也許今後的續航時間能夠更長。
來自幻想工程
小格魯特所屬的Kiwi項目，來自迪士尼幻想工程部(Walt Disney Imagineering, 簡稱WDI)。
Imagineering這個詞來自幻想(Imagine)與工程(Engineering)的結合，這個部門專門負責設計和建造世界各地的迪士尼樂園。
4年前，迪士尼在西南偏南(SXSW)音樂節上宣布，要在樂園中推齣卡通形象的機械人。
迪士尼樂園重視這些幻想角色的真實感和完整性。如保證不讓遊客同時看到兩個米奇，因為世界上只有一個米奇。
迪士尼還曾規定穿着道具服扮演這些角色的演員，不能在社交媒體或採訪中透露自己扮演的是哪些角色。
打造自主行動的機械人演員，除了讓這些角色看起來更真實以外還有個原因，就是成年人類無法扮演那些小體型角色。
至於從小格魯特開始做起的原因嘛，是互動難度較低，畢竟它只有一句台詞。
負責迪士尼Project Kiwi的項目主管Scott LaValley，之前參與了波士頓動力Atlas的前代機器「Petman」，和六足機械人「RHex」的研發，可以說是經驗豐富。
不過迪士尼機器演員，不需要像Atlas那樣掌握高難度的翻滾等動作。
在基礎的平穩移動之外，更需要與遊客，特別是小孩子互動的能力。
為此迪士尼與機械人表情上全球領先的公司Hanson Robotics合作，
△阿凡達中的納美族薩滿
第一個被授予人類公民身份的機械人索菲婭就出自這個公司。
迪士尼在把幻想角色通過機械人帶到現實世界方面還做過很多其他努力。
比如這個特技表演機械人，就可以出演蜘蛛俠，在空中翻滾。
在機械人與遊客交互方面也做出了一些探索，2017年就在迪士尼星球大戰主題樂園Galaxy』s Edge中測試過機械人「Jake」的表現。
此外迪士尼還推出過星球大戰中BB-8機械人的玩具，雖然已經停產，但現在還能買到。
幻想工程部表示，離小格魯特正式出現在園區還需要一段時間，需要進一步完善與人類互動的部分以應對突發情況。
比如突然有小孩子衝過來擁抱小格魯特，機械人怎樣維持不倒地，同時還不能對孩子造成傷害。
