Eine Gruppe von Studenten kreiert einen Roboter, der Graffiti zeichnet, und er ist ziemlich gut darin, Kunst zu machen

Wir alle haben gesehen, wie die Automatisierung im Laufe unseres Lebens immer mehr Aufgaben und Berufe übernimmt. Aber jetzt beschreibt ein neues Papier die Entwicklung eines Roboters, der die menschlichen Bewegungen eines Graffiti-Künstlers nachahmen kann.

Eine Zusammenarbeit zwischen Doktoranden am Georgia Institute of Technology hat die Motion-Capture-Technologie genutzt, um die Bewegungen eines menschlichen Künstlers beim Malen aufzuzeichnen und einen Roboter zu programmieren, um sie nachzubilden. Auf den Namen GTGraffiti-System getauft, kann es die Bewegungen von Künstlern nachbilden, um ihre Werke nachzubilden.

Obwohl Roboter in Anwendungen wie Fertigung, Biomedizin, Automobil, Bauwesen, Landwirtschaft und Militär bereits gut etabliert sind, zeigt das GTGraffiti-System genau, was sie in der Welt der Kunst leisten können, die traditionell als nur für Menschen angesehen wurde Domain.

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„Die Künste, insbesondere Malen oder Tanzen, veranschaulichen einige der komplexesten und nuanciertesten Bewegungen, die Menschen machen können“, sagt Dr. Student Gerry Chen, der das Projekt entwickelt hat.

„Wenn wir also Roboter entwickeln wollen, die die hochtechnischen Dinge tun können, die Menschen tun, dann ist die Entwicklung von Robotern, die tanzen oder malen können, ein großartiges Ziel. Dies sind die Arten von Fähigkeiten, die die außergewöhnlichen Fähigkeiten von Robotern demonstrieren und auch auf eine Vielzahl anderer Anwendungen angewendet werden können.“

Um den Roboter zu entwickeln, begann das Team mit Motion-Capture-Technologie, um menschliche Künstler beim Malen ihrer Werke aufzunehmen. Diese Daten ermöglichten es ihnen, die Arten von Bewegungen zu beobachten, die zur Herstellung von gesprühter Kunst erforderlich sind. An diesem Schritt waren zwei menschliche Künstler beteiligt, die gebeten wurden, das Alphabet in einem „Blasenbuchstaben“-Graffiti-Stil zu malen. Während sie malten, wurden die Bewegungen ihrer Hände auf der Leinwand sowie die Bewegung der Sprühdosen selbst aufgezeichnet.

Anschließend wurden diese Daten verarbeitet, um die Geschwindigkeit, Beschleunigung und Amplitude jeder einzelnen Bewegung zu analysieren. Diese Zahlen wurden dann verwendet, um zu verstehen, was der Roboter können müsste, um dem Team bei der Gestaltung seines physischen Körpers zu helfen. Bei diesem Schritt wurden auch die Aspekte Portabilität und Genauigkeit berücksichtigt. Am Ende entschied sich das Team für ein kabelbetriebenes Modell. Kabelbetriebene Roboter verwenden ein System aus Motoren, Riemenscheiben und Kabeln, um Bewegungen auszuführen. Sie finden bereits breite Anwendung in einer Vielzahl von Bereichen und sind leicht skalierbar.

Im dritten Schritt wurden die Kompositionen der Künstler in elektrische Signale übersetzt, die die Roboter lesen konnten. Diese wurden zu einer digitalen Bibliothek von Zeichen zusammengestellt, die in Größe und Perspektive verändert oder zu Wörtern kombiniert werden können, die der Roboter malen kann. Für die Studie wurde der Roboter beauftragt, sein eigenes Künstler-„Tag“ zu malen: „ASL“.

Nachdem die Software des Computers die exakten Bewegungen aufgezeichnet hat, die er ausführen muss, um das Kunstwerk zu malen, könnten die konkurrierenden Bewegungen, die dazu notwendig sind, seine Mechanismen beschädigen; Daher programmierte das Team seinen Zentralcomputer so, dass er Motorbefehle 1.000 Mal pro Sekunde neu berechnet, um sicherzustellen, dass er sich selbst keinen Schaden zufügen kann.

Chen sagt, seine Arbeit sei von seiner persönlichen Hoffnung motiviert, dass die Menschen Roboter als hilfreich für die Menschheit ansehen, anstatt sie als Jobdiebe oder regelrechte Bedrohung wahrzunehmen, wie sie oft in Filmen dargestellt werden. In Zukunft hofft Chen, GTGraffiti verwenden zu können, um Künstler zu untersuchen, die Graffiti in freier Wildbahn malen, und die Daten zu verwenden, um das Kunstwerk zu reproduzieren, falls es jemals übermalt oder zerstört wurde.

„Graffiti ist eine Kunstform, die von Natur aus dazu bestimmt ist, von den Massen gesehen zu werden“, sagte Chen. „In dieser Hinsicht bin ich zuversichtlich, dass wir Graffiti verwenden können, um diese Idee zu kommunizieren – dass Roboter, die mit Menschen zusammenarbeiten, einen positiven Beitrag zur Gesellschaft leisten können. Der Roboter erzeugt die Kunst nicht selbst, sondern arbeitet mit dem menschlichen Künstler zusammen, damit sie mehr erreichen können, als sie ohne den Roboter könnten“, sagte Chen.

„Wir hoffen, dass unsere Forschung Künstlern helfen kann, Kunstwerke zu komponieren, die, ausgeführt von einem übermenschlichen Roboter, Botschaften stärker vermitteln als jedes Stück, das sie selbst hätten malen können“, sagte Chen.

Das Paper „GTGraffiti: Spray Painting Graffiti Art from Human Painting Movements with a Cable Driven Parallel Robot“ ist erschienen veröffentlicht auf dem Preprint-Server arXiv.