Анализ ученых различных социальных роботов показывает сходство в актуаторах, используемых в экспрессивных целях. Они определяют 4 категории приводов: главные и вторичные двигатели (динамические приводы), экраны и светодиоды (статические приводы).
Динамические приводы
Главные двигатели. Основными двигателями являются двигатели, основной функцией которых является перемещение роботизированных соединений. Чаще всего должны обеспечивать крутящий момент, чтобы они могли перемещать присоединенные детали робота. Двигатели плеча гуманоидного робота должны обладать достаточным крутящим моментом, чтобы передвигать его руку, локоть - предплечье и запястья только рукой.
Их функциональная важность означает, что подавляющее большинство роботов это социальные роботы.
Вторичные двигатели: Вторичные двигатели имеют в основном экспрессивную функцию и часто используются для перемещения элементов лица и рук роботов. Как правило, они не нуждаются в существенном питании.
В большинстве случаев они также не должны быть очень точными. Движения лицом генерируют 15 вторичных двигателей. Радиоуправляемые приводы автомобилей, иногда называемые сервоприводами, как правило, используются для этой цели на этапе прототипирования.
Статические приводы
Экраны: В последние годы увеличилось использование экранов в качестве компонентов социальных роботов. Действительно, экраны могут представляют выражения лица без механической сложности, необходимой для создания выражений лица используя двигатели.
Они также имеют преимущество быть очень гибкими и могут отображать выражения лица, иконографию или даже более классический графический пользовательский интерфейс. Кроме того, стоимость экранов резко снизилась в связи с демократизацией смартфонов и планшетов. Jibo робот, вероятно, первый робот, который принял экран в качестве своего главного привода.
Робот Pepper также использует экран, расположенный на груди в данном случае, основной функцией которого является отображение графического интерфейса пользователя.
Светодиоды LED используются в качестве выразительных исполнительных механизмов двумя способами. Во-первых, использовать светодиоды для отображения антропоморфных процессов выражения лица. Например, робот iCub оснащен светодиодными панелями для определения формы своей конструкции брови и рта. Второй - использовать их для отображения цвета, отражающего эмоции или состояние робота.
Робот Simon оснащен ушами, подсвечиваемыми управляемыми светодиодами. Эти два применения не являются исключительными.
Одни и те же светодиоды могут быть использованы как для светодиодов вокруг глаз роботов NAO, так и для светодиодов Pepper, которыми являются иногда используемые для обозначения эмоций путем изменения цвета, но также и для отображения своего рода моргания глаз.
Светодиоды также можно рассматривать как дисплеи с очень низким разрешением.
Обзор функций
Представленный инструмент прототипирования основан на Blender, профессиональном программном обеспечении с открытым исходным кодом для создания 3D-изображений. Набор функций Blender очень широк, с возможностями от 3D моделирования до редактирования видео и анимации. Мы представим отличительные особенности, предлагаемые Blender'ом для анимирования 3D персонажей, и возможности расширения, которые он предоставляет.
Определение форм
Blender для геометрического моделирования предоставляет множество инструментов для моделирования объектов или персонажей в 3D. Общий принцип это моделировать эти формы как сетку.
Сетка - это аппроксимация поверхности треугольником или четырёхугольником граней. Каждое лицо определяется его вершинами и краями.
Смешивание фигур: Для того чтобы оживить деформации объектов или символов, Blender обеспечивает интерполяцию форм лица. Это работает путем создания вариантов одной и той же сетки, называемой клавишами формы, и интерполяции их с переменной веса для получения формы смеси различных деформаций.
Важным ограничением является то, что эти варианты должны сохранять одни и те же вершины, края и поверхности, так как сетчатая топология должна быть идентичной для того, чтобы быть способной для их интерполирования.
Это позволяет, например, иметь несколько вариантов лица персонажа с разными выражениями и оживлять его эмоции, модулируя веса этих вариантов.
Драйверы фигур: Управление интерполяцией фигур быстро усложняется, ограничиваясь только самой фигурой.
Интерфейс веса ключей: Blender позволяет создавать драйверы, т.е. виртуальные объекты, положение которых ассоциируется с весом одного или нескольких ключей. Анимация этих виртуальных объектов означает анимирование весов.
Прикрепленные к ним клавиши фигуры, таким образом, анимируют деформацию самой фигуры. Эта функция позволяет аниматорам создать собственный графический интерфейс управления для определения формы смеси.
Роботы это наше будущее, это очень сложная машина которая должна выполнять множество функций, ученые каждый день изучают данную науку и, мне кажется, что скоро мир увидит новое поколение роботов для упрощения жизни человечества!
До новых встреч на моем канале! Ставьте лайки и подписывайтесь на канал!
