近日，来自佐治亚理工学院的研究团队构建了第一个能够模仿人类运动流动性的涂鸦机器人系统。该机器人被命名为GTGraffiti，它使用动作捕捉技术来记录人类的绘画动作，然后通过组合和处理这些手势，对一个用于喷涂涂鸦艺术品的电缆驱动机器人进行编程，进而完成模仿人类艺术家的绘画涂鸦。
该项目由佐治亚理工学院机器人学博士Gerry Chen设计，由研究生Juan-Diego Florez、交互计算学院机器人学教授Frank Dellaert、KUKA机器人主席Seth Hutchinson教授、工业设计学院助理教授Sang-won Leigh等人合作完成。对机器人系统的同行评审研究将于2022年6月发表在国际机器人与自动化会议论文集中。
机器人如何学会涂鸦？
对于能够以人类风格绘画的机器人，机器人和艺术在设计都必须被考虑到。GTGraffiti机器人系统由三部分组成：绘画捕捉、机器人硬件以及规划控制。首先，研究团队使用动作捕捉技术来记录人类艺术家的绘画，这样可以深入了解制作涂鸦艺术品所需的动作类型。捕捉手和喷漆罐的轨迹对于机器人能够使用与人类艺术家相似的分层、构图和运动进行绘画至关重要。
之后，该团队处理数据以分析每个动作的速度、加速度和力度大小，并将这些信息用于下一阶段——设计机器人。考虑到这些数据，以及艺术品创作所需的便携性和准确性，研究人员选择使用电缆驱动的机器人。在测试环节中，一位人类艺术家选择字母“ATL”，并使用它们来创作一件涂鸦艺术品。
为什么是艺术？为什么是涂鸦？一些最典型的机器人应用行业包括制造业、生物医学、汽车、农业和军事。
但事实证明，艺术可以以一种特别强大的方式展示机器人技术。艺术，尤其是绘画或舞蹈，体现了人类可以做出的一些最复杂、最细微的动作。因此，如果我们想创造出能够做人类所做的高技术性事情的机器人，那么创造出会跳舞或绘画的机器人是一个很好的目标。这些是展示机器人非凡能力的技能类型，也可以应用于各种其他应用。Chen和团队对机器人的计划围绕两个主要方面展开：保存和放大艺术。
未来，Chen希望利用GTGraffiti捕捉艺术家在野外涂鸦的过程。机器人本身并不是创造艺术，而是与人类艺术家合作，使他们能够实现比没有机器人时更多的成就。