一种用于艺术灰度绘画的新型机器人

2023年03月17日普洱机械设备网

一种用于艺术灰度绘画的新型机器人

圣彼得堡电工大学（ETU-LETI）和乌拉尔联邦大学（URFU）的研究人员团队最近创建了一种新的机器人设备，用于逼真的灰度绘画。

该项目的首席开发商Artur Karimov博士是一位专业艺术家，着迷于使用技术探索艺术新领域的可能性。

“进行基于项目的学习时，我们在ETU-LETI尝试选择最具挑战性和相关性的研究问题，”进行这项研究的研究人员之一丹尼斯·布特索夫（Denis Butusov）告诉TechXplore中国机械网okmao.com。“

开发一个机器人能够在创造艺术的对象类似人类的方式是在机器人和人工智能研究人员极大的挑战。

这个想法来源于我们的学生，谁被这样一个项目的原始的和跨学科的灵感来自于大自然来了。

我们的目标不仅要为机器人绘画者创建硬件和软件，而且还要评估绘画机器人可能产生的文化和社会影响。”

数字技术和机器人技术的进步为艺术家开辟了引人入胜的可能性，为新型艺术形式铺平了道路。

因此，通过开发用于创新目的的交互式和机器增强系统，一些研究试图以创新的方式将技术与艺术融合。

迄今为止，研究人员已经开发出许多先进的绘画机器人，其中一些机器人可以产生类似于人类艺术家的绘画作品。

尽管取得了这些令人鼓舞的结果，但高级色彩再现仍然是机器人油漆工发展中的关键挑战。

为了应对这一挑战，ETU-LETI和URFU的研究人员为他们的涂装机器人配备了独特的涂料混合设备，可以增强色调和色彩再现。

此外，他们开发了一种新的绘画渲染算法，旨在进一步帮助其机器人绘画者。

卡里莫夫博士说：“如今，随着机器人和计算机改变我们生活的方方面面，视觉艺术也在改变。”

“我们相信，如果我们教会机器模仿作品中的填充物和艺术个性，那么机器所创造的绘画不会比人类差。

在1950年代，艾伦·图灵（Alan Turing）猜想，有可能制造出与人类对话无异的机器。

我们相信有可能建立一个绘画机器人，该机器人能够创作出能向公众展示的绘画，并将其与人类艺术家的作品相混淆。”

由Karimov博士，Butusov及其同事设计的机器人喷涂机是一台3自由度CNC机床，配备了刷子，涂料混合装置和用于补充涂料的注射器泵座。

在他们的研究中，研究人员使用他们的机器人对黑白丙烯酸涂料进行单色绘画。

Butusov解释说：“我们的喷漆机最有趣，最新颖的部分是一组精密的油漆泵，它们与原始的画笔相连。” “所有这些硬件都安装在坐标机机箱上。”

与设计用于在艺术调色板上或直接在画布上混合主要油漆的类似绘画机器人不同，该新机器人使用与空心画笔相连的独特微型混合器来混合油漆。

最终，这使它可以更快地绘画，从而产生更高质量的绘画。研究人员还开发了一种绘画渲染算法，可以进一步提高机器人作品的质量。

卡里莫夫博士说：“我们的绘画渲染算法的主要思想是在图像中找到亮度梯度，并垂直于它们应用笔触。” “在学术绘画中，这通常被称为“沿形状施加笔触”。

在他们的研究中，研究人员使用他们新开发的机器人创作了逼真的艺术品，这些艺术品实际上是源图像的艺术复制品。然后，他们进行了测试，以评估机器人绘画中音调再现的准确性。

卡里莫夫博士说：“我们证明了我们用于流动涂料混合的方法是富有成果的和先进的。” “今天，我们的机器成功地自动绘制了具有明显美感的灰度图像，而无需任何人工协助。”

进行研究的团队。在最初的测试中，由Karimov博士，Butusov博士及其同事开发的绘画机在RGB颜色空间中渲染了全范围的灰色调，均方根误差为5.7％。

将来，他们的油漆混合设备和绘画渲染算法将有助于改善机器创作的绘画中的色调再现。

布托索夫说：“我们研究的主要实际发现是，今天，现成的机械装置足以构成能够进行艺术图灵测试的机器人。”

“但是，机器人最费力和最复杂的部分仍然是他们的软件。在这里，我们提出了一种新颖的绘画渲染算法，该算法可以从栅格化的源图像构造矢量地图。”

在他们最近的研究中，研究人员无法克服与视觉反馈有关的问题。为了有效解决这些问题，他们需要调整其机器人的软件和硬件。

据布图索夫说，这项任务很可能会分配给下一代ETU-LETI研究人员。

卡里莫夫博士说：“首先，我们将改进我们的机器人来实现彩色绘画。” “我们还计划设计一种适合商业用途的新机器。”