您知道嗎？迪斯尼公司的業(ye) 務其實不止是拍攝電影和向孩子們(men) 出售玩具。他們(men) 還有一個(ge) 非常活躍的研究部門，專(zhuan) 門研究可以用於(yu) 整個(ge) 迪斯尼帝國的應用技術。而且，他們(men) 在大量研究項目中積極地使用3D打印技術幫助把迪斯尼的數字影像內(nei) 容轉換為(wei) 現實的機器人或者聰明的軟件解決(jue) 方案。近日，該研究部門又拿出了一項非常有趣的技術創新：他們(men) 開發出了一種方法使您不需要繁瑣的CAD設計即可生成可3D打印的機器人。

迪斯尼的科學家們(men) 在一篇名為(wei) 《3D打印機器人生物的交互設計（Interactive Design of 3D-Printable Robotic Creatures）》的論文中詳細介紹了他們(men) 的研究成果。

該解決(jue) 方案實際上是一套軟件，科學家們(men) 已經開發出了一種設計工具（尚未命名），可以自動化繁瑣的部件設計過程，而且不會(hui) 影響用戶對於(yu) 產(chan) 品形態、比例、步態和甚至運動功能的定製化要求。它會(hui) 讓您忘掉困難的算法，隻是通過試錯來設定機器人的運動——比如當您的機器人摔倒後，它如何繼續行走。“這就需要其不同身體(ti) 部位之間高度協調的運行。”研究人員們(men) 說，這種情況使用傳(chuan) 統的方法是一個(ge) 很複雜的過程，但他們(men) 的工具似乎能夠獨立處理這些，用戶隻需難以實現傳(chuan) 統動畫的方法，更不用說與(yu) 數字的。但他們(men) 的工具似乎能夠處理，並且實時向用戶提供關(guan) 於(yu) 如何編程使機器人能夠實現所希望動作的反饋。

那麽(me) ，迪斯尼的這套解決(jue) 方案是如何工作的呢？用戶隻需上傳(chuan) 指定重要元素的說明文件：機器人最初的骨骼結構，它是通過典型的骨骼層次結構來定義(yi) 的，並且可以通過接頭來連接。“係統會(hui) 根據這些信息創建最初的幾何形狀以及虛擬的單軸馬達在每個(ge) 關(guan) 節的位置。”迪斯尼設計師說。“用戶可以在任何時候自由編輯機器人的結構、增加或移除馬達，改變設計的外形，或者調整馬達的位置或方向等。”

用戶任何影響運動的選擇（例如腿數目）都可以在屏幕中的模擬運動中表現出來，使其能夠檢測設計改變的效果。“尤其是，用戶可以改變其腿部站立和擺動的持續時間，以及改變其落腳的先後順序等。而我們(men) 的軟件提供的即時反饋使得用戶可以以交互的方式調整其走路模式，以找到滿意的解決(jue) 方案。”他們(men) 寫(xie) 道。通過這些數據，係統會(hui) 自動計算出其餘(yu) 的部分。研究人員在此過程中使用了該領域機器人的優(you) 化模型（簡化的動力學模型），而這些也經常會(hui) 在模型預測控製（MPC）中使用。

一旦迭代設計完成，該工具隨後會(hui) 生成機器人的完整身體(ti) ，包括可3D打印的電子元件的連接件等。“我們(men) 的係統會(hui) 從(cong) 帶伺服電機的CAD模型開始，就像插圖（見下文）那樣進行可視化。在預處理步驟中我們(men) 會(hui) 生成兩(liang) 種比較緊湊的3D模型，可以直接用螺釘或者螺釘或鉚釘將伺服電機裝在上麵，並使之成為(wei) 我們(men) 係統所產(chan) 生的幾何形狀的一部分。”他們(men) 解釋說。在3D打印之前，用戶也可以修改模型以滿足他們(men) 的特殊（或者審美）需求。

這真的是一個(ge) 神奇的係統，它可以使得普通的機器人愛好者一步邁入精英級機器人技術工程師的行列，設計製造出各種具有專(zhuan) 業(ye) 水準的機器人。不過該係統距離真正的市場化應用還有一段距離，迪斯尼團隊目前已經發現，並非說有的機器人都能夠自動生成和3D打印。但是他們(men) 認為(wei) ，這個(ge) 工具會(hui) 啟發更多的普通人通過互動的方式探索機器人設計。