文摘
德國電信商 T-mobile 為了宣傳5G的高速資料傳輸能力,在歐洲各國全境封鎖之際,T-mobile荷蘭分部與英國倫敦的技術人員 Noel Drew 和 藝術家 Wes Thomas 進行合作,總共耗時6週,打造5G刺青機器人替一位荷蘭女星進行遠端刺青。
科技點
(一) 3D列印
這台世界首創的遠距刺青機器人並非由現有套件組成,而是團隊使用 Universal Robots UR3e 為基底,並利用3D列印技術從零開始打造每一個部件。最理想的狀態是能夠讓機器手臂的關節完全近似於藝術家的手。
(二)機器學習
以下將逐步分享工程師 Noel 如何使用C++設計演算法,並透過3D觸控筆與光學追蹤技術,實現機器人同步模擬刺青師的動作。
事前準備:團隊在人造手臂與刺青筆上個安裝 Azure Kinect DK 感測器
第一步:掃描整個工作區域並建模
第二步:加入人造手臂,透過3D觸控筆精準追蹤 Wes 在遠端的一筆一畫。利用演算法將觸控筆的雲點減去人造手臂的位置,即可計算出刺青時實際接觸皮膚的點位。
第三步:演算法將這些雲點製成2D圖形後,透過5G網路傳輸給遠端機器人,再由機器人重新建構3D模型並執行動作。
(三)5G傳輸
本次專案的主角,5G,憑藉其「低延遲」的特性,將 Wes 在工作室裡的大量資料,包含:工作區域的2D幾何圖形、墨水計量、Wes的手部動作等資料,傳輸到遠端的機器手臂,「即時」 替 Fransen 刺青。不論是對於刺青藝術的呈現抑或是皮膚組織,只要任何一點斷訊或是延遲,都有可能產生無法挽救的傷害。
反思
機器人的限制?
傳統刺青師傅熟悉人類的皮膚,所以能夠憑藉直覺在皮膚的不同位置,斟酌墨水的深淺,以呈現最完美的視覺效果。而這是目前機器人無法實現的。
保護機制?
- 手動緊急停止按鈕:當發生緊急狀況時,Wes 和機器手臂都有緊急停止按鈕。
- 高精准線性電位計:檢測 Fransen 手臂的表面,並保持針頭刺入深度,預防刺入太深。
總結
遠距刺青機器人不是為了取代傳統刺青藝術!
Noel 在專訪中強調團隊的宗旨絕對不是為了取代或改變傳統刺青藝術,而是讓更多人看見5G技術的潛能。筆者也認為本次專案確實能夠達到拋磚引玉的作用,激發更多發明或應用產生。當然, T-mobile 也成功地創造話題,並展現其5G產品的穩定與低延遲技術。