Я работаю с гуманоидным роботом (~ 130 см) в натуральную величину (Hubo +) и ищу способ легко запрограммировать в него новые движения и жесты. Очевидно, я мог бы написать свой собственный инструмент, но я ищу решение, которое могло бы использовать существующие инструменты или стандарты для движения роботов. Моей первой мыслью было попытаться использовать программное обеспечение для анимации, такое как Blender или Maya, и написать сценарий для извлечения углов соединения на ключевых кадрах. Тем не менее, немногие исследователи робототехники, вероятно, владеют майя. (Я знаю, что нет!)
Уже есть какой-нибудь инструмент для 3D-позирования для робототехники, который является стандартом? Единственное, что я видел до сих пор, - это Pose Utility в RoboPlus и Choregraphe для Nao, но обе программы, похоже, ограничены определенными роботами и не могут быть расширены до Hubo.
Итак, мои вопросы:
- Существуют ли стандартные форматы файлов для движения роботов? Не 2D движение колесных роботов. Движение рук и ног! Что-то эквивалентное формату файла .bvh, используемому в захвате движения.
- Знаете ли вы какой-нибудь инструмент WYSIWYGish для создания движения робота с использованием ключевых кадров и обратной кинематики?
Ответы:
Короткий ответ заключается в том, что я не думаю, что существует хороший стандартизированный формат файла движений, и я не думаю, что есть какие-либо хорошие универсальные инструменты для визуализации роботов wysiwyg. Некоторый уровень пользовательского программирования будет требоваться.
RE: Стандартные форматы файлов для движения роботов
Collada задуман как стандартизированный формат файла обмена трехмерными данными, и он поддерживает хранение базовой анимации и информации о типе физики с моделью. Тем не менее, поддержка не одинакова для всех инструментов, особенно для данных анимации / физики.
Кроме того, вряд ли вы найдете какие-либо общие форматы файлов для хранения роботизированной анимации. (Хотя это не на 100% сопоставимо, ознакомьтесь со списком форматов файлов движения / жестов в Википедии .) Все, что я видел, относится к конкретной платформе и / или является собственностью. Учтите, что игровая индустрия и индустрия САПР на несколько порядков больше и более специфичны, чем робототехника. К ним предъявляются аналогичные требования, однако формат файла defacto отсутствует.
Если вы заинтересованы в более программном представлении данных этими проприетарными системами, то поиск специализированных инструментов, используемых в этих отраслях, может дать вам некоторые дополнительные возможности и идеи. Примеры:
В частности, создание, хранение и выполнение анимации персонажей (часто гуманоидов) широко представлены и очень развиты в индустрии разработки игр. По цене. Я полагаю, что большинство крупных студий имеют целую команду, занимающуюся не чем иным, как преобразованием данных из одной системы в другую и передачей их через производственный конвейер.
Одной из повторяющихся проблем с использованием инструментов разработки игр (или 3D-инструментов креативного типа в целом) для робототехники является то, что в играх / фильмах обычно бывает нормально, если анимация точно не моделирует реальность. Это может вызвать проблемы при применении к реальным роботам.
RE: Инструменты для позирования
Роботизированные симуляторы (такие как V-REP Coppelia или даже MS Robotics Studio ) могут быть полезны, если они предоставляют какой-либо API / экспорт и способны моделировать роботов гуманоидного типа. Я не знаю ни одного, который поддерживает полностью гуманоидную модель, хотя. Большинство только для моделирования оружия и колесных роботов. Тем не менее, возможно, вы могли бы смоделировать свои гуманоидные движения как набор независимых подсистем рук? т.е. левая нога - это одна рука робота. Если это так, то вам будут доступны еще несколько инструментов wsyiwyg.
Flowstone - еще один визуальный инструмент, который можно использовать для позирования, но, вероятно, не тот, который вы имели в виду.
Если вам не нужен WYSIWYG и вы готовы к программированию, вы можете попробовать PyPose и Nuke .
Точно так же, но требуя более сложного программирования, различные физические движки могут быть интересны для получения всех входных данных (трехмерных моделей и связанных с ними параметров), а затем для предоставления результатов движения с применением сил и обратной кинематики. Примеры включают в себя ОДУ и физику пули . Аналогичный программный наклонный вариант будет использовать ROS. Я видел несколько проектов и заметок, касающихся потенциальной поддержки ROS движений гуманоидного типа.
Все это говорит о том, что ... хотя это трудно освоить, я все же думаю, что Blender3D обладает потенциалом стать одним из лучших универсальных вариантов для продвинутой робототехнической позы и движений, особенно из-за тесной интеграции с языком программирования Python. Кто-то уже указал на вики Blender Robotics в комментариях. Вам также следует ознакомиться с видео Grantlo321 на YouTube с использованием blender для управления сервоприводами, играющими на пианино, а также в блоге Justin Daily, где он описывает использование Blender / Python для управления сервоприводами. Я согласен с тем, что Blender3D трудно выучить, но, скорее всего, это будет справедливо практически для любого программного обеспечения типа 3D wysiwyg, если оно не очень узкое.
источник
Если вы хотите создать свой робот, вы можете использовать программное обеспечение SolidWork, CATIA или ADAMS, тогда вы можете анимировать своего робота. Но вы можете использовать симулятор Aldebaran Standard Platform (NAO). Этот симулятор может быть полезен для вас, но робот NAO - это робот детского размера с хорошими датчиками.
источник