Automatic generation of balletic motions

School of Electrical and Computer Engineering, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA, USA

School of Electrical and Computer Engineering, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA, USA

Department of Electrical and Computer Engineering, Boston University, Boston, MA, USA

Department of Mechanical Engineering, Division of Systems Engineering, and the Bioinformatics Graduate Program, Boston University, MA, USA

As cyber-physical systems become more prevalent, specifications for these systems must be formulated in a more nuanced manner. This paper presents a particular instantiation of such specification by proposing a framework that endows robotic motions with a sense of aesthetic style. Drawing inspiration from classical ballet, poses are cast as discrete states and movements as the transitions between these states. Thus, a given movement style is encoded in the availability of transitions at each state, and the dynamics of a complex physical trajectory are abstracted as a system which moves between these states. Using Linear Temporal Logic (LTL), we are able to further constrain the set of possible sequences through the transition system and thus prevent it from evolving through a sequence of states that is physically impossible or aesthetically undesirable. Our overarching objective is to facilitate subtle degrees of control over systems as such subtleties are required, more and more, to interact in a social and aesthetically driven world.

サイバーフィジカルシステムの普及に伴い，これらのシステムの仕様はよりニュアンスのある形で定式化されなければならない．本論文では、ロボットの動きに美的センスを付与するフレームワークを提案することで、このような仕様を具体化している。バレエにヒントを得て、ポーズは離散的な状態として、動きはこれらの状態間の遷移としてキャストされている。このようにして、与えられた動きのスタイルは、それぞれの状態における遷移の利用可能性の中で符号化され、複雑な物理的軌跡のダイナミクスは、これらの状態の間を移動するシステムとして抽象化される。線形時間論理（LTL）を用いて、遷移システムを通る可能性のあるシーケンスのセットをさらに制約することができ、物理的に不可能であったり、美的に望ましくない状態のシーケンスを通って進化することを防ぐことができる。私たちの包括的な目的は、システムに対する微妙な制御を容易にすることであり、そのような微妙さは、社会的・美的に駆動される世界での相互作用にますます必要とされる。

INSPEC: Controlled Indexing

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INSPEC: Non-Controlled Indexing

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cyber physical system

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Author Keywords

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