Motion Studio — 多机器人动作重定向与关节曲线编辑工作台
Motion Studio 是一个跑在浏览器里的机器人动作工作台。把一段动捕数据导入进来, 它负责把这段为人体录制的动作,变成某一台具体机器人真正能执行的关节轨迹: 映射骨架、检查关节限位、逐条曲线核对速度与加速度、修掉抖动和穿模,然后导出。 全部在网页里完成,不需要装 Maya、Blender 或一整套仿真环境。
它解决什么问题
动捕数据和机器人之间隔着一条并不轻松的鸿沟。人体有它自己的骨骼比例和自由度, 机器人有它自己的关节数量、轴向和限位;直接把一段人体动作套到机器人身上, 通常的结果是关节冲出限位、脚底穿进地面、或者某一帧的角加速度大到实机根本跟不上。 这些问题在三维预览里往往看不出来,要把关节曲线一条条画出来才会暴露。
Motion Studio 把「重定向」和「验证重定向结果」放在同一个界面里。左边是三维舞台, 人体骨架、SMPL/SMPL-X mesh、机器人 URDF 和碰撞体可以叠在一起看;右边是关节曲线, 位置、速度、加速度三条一起画,超限的区间直接标出来。改完映射立刻能看到曲线怎么变, 而不是导出一版、跑一次仿真、再回来重调。
核心能力
- 多机器人动作重定向:面向多款目标机器人做骨架映射与关节映射,同一段动捕数据可以复用到不同本体。
- 广泛的数据格式:导入 BVH、FBX、SMPL/SMPL-X、NPZ、CSV、JSON、PKL 等动作与映射资产,机器人侧读取 URDF。
- 三维预览:人体骨架、人体 mesh、机器人模型、映射结果、编辑结果和碰撞体分层显示,可随时开关对照。
- 关节曲线分析:关节轨迹、角速度、角加速度曲线同屏比对,支持曲线平滑显示与 CSV 导出,便于交给控制侧复核。
- 批量动作阵列预览:在同一个三维舞台里并排跑多段动作,用于挑选、比较和筛除。
- 姿态与时间轴编辑:逐帧姿态编辑、插帧、删帧、过渡融合、地面对齐,以及和原动作做幽灵对比。
- 导出:GIF 预览导出、WebM 画布录制,以及可交给下游的动作资产包。
典型使用场景
- 拿到一批人形机器人动捕素材,需要先筛出哪些动作在目标本体上是可执行的。
- 重定向后的动作在仿真里抖,需要定位是哪几个关节、哪一段时间的加速度尖峰造成的。
- 同一段舞蹈或步态要同时适配两三款不同自由度的机器人,希望共用一次数据清洗。
- 动作在预览里看着正常,实机执行时脚打滑,需要检查地面对齐与足端轨迹。
- 要把一批动作资产交付给控制或强化学习团队,需要统一的导出格式和一份曲线报告。
它在平台里的位置
Motion Studio 负责机器人开发流程里「动作」这一段。上游是 BotWorld 与 URDF Studio: 机器人本体和模型在那里发现、编辑与定稿;下游是 BotLab,重定向好的动作在那里进入 仿真做闭环验证。四个产品可以各自独立使用,也可以围绕同一份资产串成一条完整链路。
- BotWorld — 机器人资产平台,模型、动作、技能、场景与案例的发现和分发入口。
- URDF Studio — 在线机器人模型编辑器,支持 URDF、MJCF、SDF、USD 的编辑与互转。
- BotLab — 浏览器端的低代码机器人仿真与控制图编辑器。
- 平台文档中心 — 从资产到仿真的完整操作手册。
常见问题
- Motion Studio 需要安装吗?
- 不需要。导入、预览、重定向和曲线分析都在浏览器里完成,打开网页即可使用。
- 支持哪些动捕数据格式?
- 动作数据支持 BVH、FBX、SMPL/SMPL-X、NPZ、CSV、JSON 与 PKL;机器人侧读取 URDF 模型,可以直接用 URDF Studio 编辑好的模型。
- 可以重定向到我自己的机器人吗?
- 可以。只要提供该机器人的 URDF,就能在关节映射面板里把人体骨骼对应到它的关节上, 限位与自由度按模型里的定义校验。
- 重定向后的动作怎么验证?
- 先在三维舞台里看整体姿态和足端接触,再逐个关节看位置/速度/加速度曲线是否越界; 需要闭环验证时把动作导出到 BotLab 跑仿真。
- 它和 Blender、Maya 这类工具是什么关系?
- 不重叠。那些工具解决的是动画制作,Motion Studio 解决的是「让这段动作在一台真实 机器人上物理可行」——关节限位、速度约束、接触与自碰撞。