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Dec 11, 2023

Sind Sie mutig genug, sich von einem Roboter tätowieren zu lassen?

Ein Roboter-Tätowierer ist wahrscheinlich nicht das Erste, was einem in den Sinn kommt

Ein Roboter-Tätowierer ist wahrscheinlich nicht das Erste, was einem in den Sinn kommt, wenn man an 5G-Anwendungsfälle denkt. Doch im Rahmen einer 5G-Marketingkampagne, die die Fähigkeit von 5G demonstrieren sollte, große Datenmengen ohne Latenz zu verarbeiten, tat sich T-Mobile Netherlands mit dem in London ansässigen Technologen Noel Drew und dem Tätowierer Wes Thomas zusammen, um dies Wirklichkeit werden zu lassen.

Das Projekt mit dem Namen „The Impossible Tattoo“ beauftragte Drew mit der Entwicklung eines 5G-basierten, robotergestützten maschinellen Lernsystems, das es Thomas ermöglichte, Kunden aus der Ferne anzusprechen. Der niederländische Schauspieler und TV-Star Stijn Fransen hat sich angemeldet, um sich von dem Roboter den Arm tätowieren zu lassen.

Wir sprachen mit Drew über den Aufbau des Systems, die Herausforderungen beim Tätowieren aus der Ferne und darüber, ob er Thomas seine Fähigkeiten an sich testen ließ.

Beginnen wir mit der Hintergrundgeschichte dieses Roboter-/Co-Bot-Tattoo-Konzepts. [ND] Der ursprüngliche Auftrag der [Kreativagentur] Anomaly Amsterdam bestand darin, T-Mobiles 5G durch Ferntätowieren zu demonstrieren. Ich habe bei mehreren früheren Projekten auf die eine oder andere Weise mit Robotik gearbeitet, hatte aber nie daran gedacht, sie mit der Kunst des Tätowierens zu kombinieren. Marken wollen oft die Ersten sein, die etwas tun oder etwas Innovatives nutzen. Allerdings war das 5G-Tattoo vielleicht eine „Weltneuheit“, aber es war ein authentischer Einsatz modernster Technologie, kombiniert mit einer alten Kunst, um eine sehr menschliche Geschichte zu erzählen.

Hattest du das Kit herumliegen?[ND] Ha! Das hatten wir definitiv nicht in der Hand! Jeder Teil des Gebäudes wurde geprüft und entweder speziell gekauft oder von Grund auf im eigenen Haus entworfen, entwickelt und gefertigt. Ich wollte, dass der Robotik-Aspekt der Hand des Künstlers (also einem gelenkigen Glied) so nahe wie möglich kommt. Letztendlich haben wir uns für einen Universal Robots UR3e(Öffnet ein neues Fenster) als Basis entschieden und den Endeffektor und die Halterungen selbst entwickelt. Die UR-Plattform war wirklich intuitiv und flexibel, und wir hatten sie in kürzester Zeit betriebsbereit und kalibriert. Die Herausforderung bestand darin, es in Echtzeit und perfekt synchron mit dem Künstler laufen zu lassen.

Erklären Sie uns den Entwicklungsprozess. [ND] Der Großteil der Entwicklung fand über etwa sechs Wochen im Studio/Werkstatt in London statt. Es waren einige der aufregendsten Tage, die ich je mit einem Projekt verbracht habe. Mehrere Entwicklungspfade für Software und Hardware, ständige Iteration von Designs und Prototyping, eine Bank von 3D-Druckern, die fast rund um die Uhr Teile produzieren. Jeder Tag war ein kleiner Schritt (manchmal ein Rückschritt) und wenn wir nicht mit der Entwicklung beschäftigt waren, testeten wir und dann noch mehr und dann noch mehr. Viele Butternusskürbisse wurden im Testzyklus beschädigt, bevor sie verfeinert und für die Realität geeignet waren.

Wie sind Sie bei der Kalibrierung des Roboterarms vorgegangen?[ND] Erste Recherchen haben mir ein gutes Verständnis für die mechanischen Aspekte des Ganzen verschafft, aber die Zusammenarbeit mit [dem Tätowierer] Wes war faszinierend und erschreckend zugleich. Es gab so viel mehr zu bedenken, angefangen von kleinen Dingen, die nur einer einfachen Lösung bedurften, bis hin zu grundlegenden Aspekten des Tätowierens, die viel größere Probleme aufwarfen. Ich ging zum Beispiel davon aus, dass Tätowiermaschinen – keine Pistolen, offensichtlich ein großer Fauxpas – einen Tintenbehälter enthielten, ähnlich wie ein moderner Füllfederhalter. Als wir herausfanden, dass sie eher wie eine alte Federkiel eingetaucht werden, mussten wir für den Roboter eine Art mechanisch betriebenes Tinten-zu-Nadel-Zufuhrsystem entwickeln, da es ein Albtraum gewesen wäre, die Nadel jedes Mal einzutauchen. Eine weitere Herausforderung war die Art und Weise, wie Tätowierer die Haut in verschiedene Richtungen dehnen, bevor sie die Nadel anbringen, je nachdem, an welchem ​​Teil des Designs sie arbeiten.

Und das letzte Shooting?[ND] Das fand an verschiedenen Orten in Amsterdam statt. Dies war tatsächlich das erste Mal, dass wir die Agentur persönlich trafen. Das gesamte Projekt fand während des Lockdowns statt, sodass die Reisetätigkeit auf ein absolutes Minimum beschränkt wurde. Die Ausnahme bildete Wes, der Tätowierer. Wir haben viele Gespräche über Videoanrufe geführt, aber es war wichtig, dass er während der Entwicklung nach London kam, um ein paar Tage mit uns zusammenzuarbeiten.

Als Sie Wes zum ersten Mal trafen, war er bereit für die Herausforderung oder war er zunächst skeptisch? [ND] Eine Mischung aus Neugier und Skepsis, denke ich. Er ging offensichtlich mit einem tiefen Verständnis für die komplizierten Techniken und Prozesse, die zum Tätowieren einer Person erforderlich sind, in das Projekt ein. Er stürzte sich auch in eine Welt der Technologie, mit der er wohl genauso wenig vertraut war wie ich mit dem Tätowieren. Es herrschte auf jeden Fall gegenseitiger Respekt. Ich habe schon früh deutlich gemacht, dass ich nicht glücklich bin, wenn er nicht glücklich ist, und gleichzeitig blieb er offen dafür, Lösungen für Probleme auszuarbeiten und auszuprobieren, auch wenn er es zunächst für unmöglich hielt.

Wie viele Details wollte die niederländische Schauspielerin und TV-Persönlichkeit Stijn Fransen wissen, bevor sie sich freiwillig meldete, sich einfärben zu lassen?[ND] Stijn war einfach unglaublich. Sie war von Anfang an voll dabei. Das Starten und Kalibrieren des Roboters kurz vor dem eigentlichen Tätowieren war ziemlich aufwändig, daher hielt ich es für wichtig, dass Stijn den gesamten Prozess sehen und im Detail verstehen würde, was passieren würde, wenn sie auf dem heißen Stuhl saß. Sie war der ganzen Sache so unglaublich gelassen gegenüber.

Wie haben Sie (technisch) die Bewegungen des Tätowierers verfolgt und erkannt, wann Wes die Oberfläche eines gefälschten Übungsarms berührte, und wie haben Sie diese Daten über das Netzwerk übertragen?[ND] Die erste Herausforderung bestand darin, die Geometrien abzubilden. Dazu verwendeten wir das Azure Kinect DK (öffnet sich in einem neuen Fenster) [Development Kit] und montierten einen Sensor an einem Rahmen über dem Tätowierer und den anderen am Endeffektor des Roboterarms; Führen Sie zunächst einen Filterscan des Arbeitsbereichs ohne angebrachten Arm durch, dann einen zweiten Scan mit dem Arm. Durch Subtrahieren der beiden Punkte blieb eine Punktwolke übrig, die die Oberseite der künstlichen und menschlichen Arme (oder des beim Test ausgewählten Gemüses) darstellte. Der nächste Schritt bestand darin, diese Punktwolken in die für die Kollisionserkennung benötigte Oberflächengeometrie umzuwandeln. Die entwickelten Algorithmen wurden auf die Erkennung zylindrischer Formen abgestimmt. Dadurch konnten wir die glatte Oberfläche erzeugen und auch die allgemeine Ausrichtung in der XY-Ebene erkennen, da die XYZ-Räume der beiden Systeme an jedem Ende nicht ausgerichtet waren.

Viele Tätowierer nutzen ihre Intuition, um die Beziehung zwischen Hautoberfläche und Tinte zu spüren.[ND] Rechts. Die Zusammenarbeit mit Wes hat uns gezeigt, dass der Tätowierer ein tiefes Verständnis für die menschliche Haut hat, die sich je nach Körperstelle und auch von Person zu Person enorm verändert. Daher war es wichtig, dass wir dies in keiner Weise behindern oder beeinträchtigen . Ich möchte auch darauf hinweisen, dass ich mit diesem robotergestützten Konzept nicht versucht habe, das traditionelle Tätowieren und den menschlichen Aspekt des Tätowierens zu ersetzen. Ich habe darauf geachtet, nicht den Eindruck zu erwecken, dass ich die Kunstform trivialisiere, insbesondere nachdem ich so ein Verständnis davon erlangt habe.

Gut gesagt. Wie haben Sie also das Tracking selbst mit dem Roboterarm durchgeführt?[ND] Wir haben uns mit optischen Tracking-Ansätzen befasst, uns aber für einen 3D-Stift entschieden, den Touch Richtung der Nadel. Solange wir wussten, wo der Stift seine Spitze vermutete, und wir den Vektorversatz und die Ausrichtung zur Nadelspitze kannten, konnten wir die Maschine verfolgen. Sobald wir die Position der Nadel festgelegt hatten, nahmen wir Kollisionspunkte, wickelten die Geometrie flach ab und schickten die neuen 2D-Positionen über 5G an den Roboter, der die Punkte dann wieder in die neue 3D-Geometrie von Stijns Arm umwickelte.

Nebenfrage: Welche Sprache haben Sie verwendet, um dies zu erreichen?[ND]Dies alles wurde in einer selbst entwickelten, in C++ geschriebenen Software durchgeführt, die auch das Scannen vom Kinect-Sensor und die eingeführten Offsets verwaltete – alles entwickelt von dem überaus talentierten Seph Li (öffnet sich in einem neuen Fenster), einem Medienkünstler und kreativen Programmierer , ansässig hier in London.

Wie haben Sie also böse Pannen verhindert?[ND] Wie zu erwarten war, gab es bei diesem Projekt überall Fail-Safes – von Software-Auslösern bis hin zu manuellen Not-Aus-Tastern – eine in meiner Hand und eine in der von Stijn. Die Sicherheit war ein so großer Aspekt, dass viele menschliche Sinnesüberprüfungen erforderlich waren. Technisch gesehen haben wir auch ein hochpräzises industrielles Linearpotentiometer eingeführt, um die Oberfläche von Stijns Arm zu erkennen und die gewünschte Tiefe der Nadel beizubehalten. Dies diente als Ausfallsicherung für den Fall, dass die Nadel versuchte, zu tief einzudringen; nur eine von vielen Sicherheitsfunktionen, die in das System integriert sind.

Wir müssen fragen. Wurdest du als Andenken von Wes+Robot (oder nur Wes) eingefärbt?[ND] Ich hatte vor diesem Projekt noch nie einen Fuß in ein Tattoo-Studio gesetzt, aber wie bei all meinen Arbeiten fühlte ich mich verpflichtet, jeden Aspekt dessen zu verstehen, was ich zu tun versuchte. Also ja, ich habe eine bleibende Erinnerung an das Projekt, mit freundlicher Genehmigung von Wes. Es ist das Symbol für eine Glühbirne, eine passende Mischung aus Technologie und Kreativität, auch wenn manche Leute denken, dass es sich um eine Pokémon-Referenz handelt.

Haben Sie sich schon immer für Geek-Sachen interessiert?[ND] Ja. Unser erster Familiencomputer war der Amstrad CPC 6128. Ich erinnere mich, wie ich als Kind mit meinen Freunden Höhlen baute und dann kleine Missionskontroll-„Apps“ in BASIC programmierte, die die Handlung vorantreiben und uns wissen ließen, wenn wir von Außerirdischen angegriffen wurden. Ich liebe diese Maschine immer noch und weigere mich, sie wegzuwerfen. Ich erinnere mich, als ich die Arduino-Plattform zum ersten Mal entdeckte, als ich als leitender Entwickler arbeitete und dachte: „Warten Sie! Sie meinen, ich kann auf diese Schaltfläche klicken und Dinge geschehen lassen? In der realen Welt?!“ Das war's: Ich war im Elektronik-Kaninchenbau und habe es nicht bereut. Vieles von dem, was ich tue, dreht sich in der einen oder anderen Form um physische und sensorische Interaktion.

Schließlich sind Sie so etwas wie ein Nomade und reisen in den letzten Jahren nach Marokko (öffnet sich in einem neuen Fenster), New York (öffnet sich in einem neuen Fenster) und auf den Kilimandscharo (öffnet sich in einem neuen Fenster). Wohin gehst du zuerst, sobald wir wieder raus dürfen, und warum?[ND] Wenn Sie mich zu Beginn des Jahres 2020 nach meinen Plänen gefragt hätten, hätte ich gesagt, dass ich ein Jahr lang Trainingswanderungen in und um Europa unternehmen würde, bevor ich im April 2021 mit dem Pacific Crest Trail beginnen würde, aber das ging alles etwas schief. Ich habe auch Pläne, nach Island zurückzukehren. Es ist so ein erstaunliches Land und ich habe es kaum erkundet. Das mondähnliche Innere und seine kontrastierenden Gletscher und Vulkane haben etwas an sich, das es zu einem so faszinierenden Ort macht. Realistisch? Der erste Ort, den ich besuchen werde, ist Schottland. Die Berge der West Highlands gehören zu meinen Lieblingsorten auf der Welt. Keine Lichtverschmutzung, keine Autobahnen und – wenn man Glück hat – kein Telefonempfang.

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