アニメのキャラクターを模倣して歩くロボットに必要な技術--ディズニーが特許を取得

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 アニメのなかで動くキャラクターは可愛らしい。歩く姿を見ただけで何か分かる、特徴的な動きをするキャラクターも多い。そんなキャラクターをロボット化して実際に歩かせたら、とても魅力的に見えるはずだ。

 ところが、2次元の世界の住人であるアニメキャラクターは、我々の暮らす3次元の世界を支配する物理法則と無関係に生きている。そうしたキャラクターの動きをロボットで忠実に再現すると、バランスを失って倒れてしまい、まともに歩けないことが多いだろう。

  この問題を解決するため、Walt Disneyの関連会社であるDisney Enterprisesが、アニメキャラクターの動きと似た歩き方をするロボットの実現に必要な技術を考案した。これを米国特許商標庁(USPTO)に出願したところ、米国時間8月30日に「METHOD FOR DEVELOPING AND CONTROLLING A ROBOT TO HAVE MOVEMENTS MATCHING AN ANIMATION CHARACTER」(特許番号「US 9,427,868 B1」)として登録された。出願日は2015年2月24日。

(出典:USPTO)
登録されたDisney Enterprisesの特許(出典:USPTO)

 同特許は、アニメ映像やアニメ映像の元となる3Dデータからキャラクターの動きを表現するスケルトンモデルを取り出し、スケルトンモデルの軌跡データをロボットに与えて動かす技術を説明したもの。軌跡データの通りにロボットが動くので、まるでキャラクターが現実の世界に飛び出して来たように見える。

(出典:USPTO)
スケルトンモデル化したアニメキャラクター(左)と、その動きを模倣させるロボットの足(右)(出典:USPTO)

 ただし、重心などが考慮されていないキャラクターから生成した軌跡データをそのまま与えると、ロボットはバランスを崩して倒れる可能性がある。そこでこの特許は、軌跡データ通りに動かした場合の重心移動を計算し、ロボットの足と床の接地範囲内に入っているかどうかなどをチェックする。重心が設置範囲から外れるなどする場合は転倒するので、軌跡データを調整して転倒を防ぐ。

(出典:USPTO)
キャラクターの動き(FIG.5A)、そのまま反映させると重心がはみ出る(FIG.5B)、重心がはみ出ないよう修正(FIG.5C)、実際にロボットを歩かせる(FIG.5D)(出典:USPTO)

 このように制御することで、キャラクターの動きを模倣しつつ、実際のロボットを歩かせる作業が比較的容易になるだろう。ディズニーランドやディズニーシーなどで、画面のキャラクターとうり二つの歩き方で動くロボットが見られるようになるかもしれない。

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