Assista: robô grafiteiro transforma parede em arte com destreza humana

Manifestação artística nascida nos anos de 1970, em Nova York, nos EUA, o grafite consiste em um movimento organizado nas artes plásticas, por meio do qual se cria uma linguagem que interfere intencionalmente na cidade. Os artistas usam espaços públicos para fazer uma crítica social com seus traços e tintas. Como algo tão humano pode ser reproduzido fielmente por um robô?

Cientistas do Instituto de Tecnologia da Geórgia construíram o primeiro sistema robótico de pintura de grafite que imita, pelo menos, a fluidez do movimento humano, já que as emoções e a ideologia por trás da arte são impossíveis de serem reproduzidas por máquinas. 

Apropriadamente chamado GTGraffiti, o sistema usa uma tecnologia sensorial para gravar os movimentos de pintura feitos pelo ser humano espelho e, em seguida, compõe e processa os gestos para programar um robô grafiteiro a cabo. Pelo menos por enquanto, para que a máquina seja capaz de pintar em um estilo humano, tanto o robô quanto a arte devem ser projetados tendo o outro em mente.

Primeiro, a equipe usa a tecnologia de captura de movimento para gravar a pintura de artistas humanos — uma estratégia que permite uma visão dos tipos de movimentos necessários para produzir obras de arte pintadas com spray.

Para este estudo, o doutorando em robótica Gerry Chen e sua equipe convidaram dois artistas para pintar o alfabeto em um estilo grafite de letras garrafais. Conforme cada artista ia pintando, os cientistas registravam os movimentos da mão dele através da tela, bem como os movimentos da tinta spray em si. 

Capturar trajetórias de latas de tinta de mão e dos jatos spray é crucial para que o robô seja capaz de pintar usando camadas, composição e movimento semelhantes aos de um artista humano.

Então, a equipe processou os dados para regular cada movimento em velocidade, aceleração e tamanho, e usou essas informações para o próximo estágio — projetando o hardware robô a cabo.

O robô da equipe está atualmente montado em uma estrutura de aço de 2,75 por 3 metros de altura, mas Chen diz que deve ser possível montá-lo diretamente em uma estrutura plana de quase qualquer tamanho, como a lateral de um edifício.

Para o terceiro estágio, a obra é convertida em sinais elétricos. Juntas, as figuras formam uma biblioteca de caracteres digitais, que pode ser programada em qualquer tamanho, perspectiva e combinação para produzir palavras para o robô pintar. Um artista humano escolhe formas da biblioteca e as usa para compor uma obra de arte. Para este estudo, a equipe optou por pintar as letras “ATL”.

Uma vez que a equipe escolhe uma sequência e posição de caracteres, eles usam equações matemáticas para gerar trajetórias para o robô seguir. Essas vias produzidas algoritmicamente garantem que o robô pinte com a velocidade, localização, orientação e perspectiva corretas. As vias, por fim, são convertidas em comandos motorizados a serem executados.

Algumas das indústrias mais típicas para aplicações robóticas incluem fabricação, biomedicina, automóveis, agricultura e serviços militares. Mas as artes, ao que parece, podem mostrar a robótica de uma forma especialmente incrível.

“As artes, especialmente a pintura ou a dança, exemplificam alguns dos movimentos mais complexos e nuances que os humanos podem fazer”, diz Chen. “Então, se queremos criar robôs que possam fazer as coisas altamente técnicas que os humanos fazem, então criar robôs que possam dançar ou pintar são grandes objetivos a serem atingidos. Esses são os tipos de habilidades que demonstram as capacidades extraordinárias dos robôs e também podem ser aplicadas a uma variedade de outras utilidades”.

Segundo Chens, o grafite é uma forma de arte que é inerentemente feita para ser vista pelas massas. “Nesse aspecto, sinto-me esperançoso de que possamos usar o grafite para comunicar a ideia de que robôs que trabalham em conjunto com humanos podem fazer contribuições positivas para a sociedade”.

Equipe quer ver robô pintar versões dimensionadas de obras originais

Atualmente, os planos da equipe para o robô estão centrados em dois impulsos principais: preservar e amplificar a arte. Para isso, eles estão experimentando a reprodução de formas pré-gravadas em diferentes escalas e testando a capacidade do robô de pintar superfícies maiores. 

Essas habilidades permitiriam ao robô pintar versões dimensionadas de obras originais em diferentes pontos geográficos e para artistas fisicamente incapazes de se envolver em pintura em spray no local. Em teoria, um artista seria capaz de pintar uma obra de arte em uma parte do mundo, e um robô GTGraffiti reproduziria essa obra em outro lugar.

Chen prevê que o sistema robótico eventualmente terá recursos que permitem a interação artista-robô em tempo real. Ele espera desenvolver a tecnologia que poderia permitir que um artista parado ao pé de um edifício pulverizasse grafites de tinta em um pequeno espaço enquanto o robô movido a cabo copia a pintura com traços gigantes na lateral do edifício, por exemplo.

“Esperamos que nossa pesquisa possa ajudar os artistas a compor obras de arte que, executadas por um robô sobre-humano, comuniquem mensagens com mais força do que qualquer peça que possam ter pintado fisicamente”, diz Chen.

Publicado no servidor de pré-impressão arxiv, o estudo já foi revisado por pares e aceito para divulgação na Conferência Internacional sobre Robótica e Automação.

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