Робот художник своими руками

Обновлено: 05.07.2024

Как нарисовать робота, который будет реалистично выглядеть? Как продумать его функционал? Как работать с примитивами? Рассказывают художники Кенн Йап и Скотт Робертсон.

Промо-арт шутера Titanfall.

Март Роботов в самом разгаре. Это арт-челлендж, который запустил канадский художник DaCosta Bayley. Он предлагает на протяжении всего месяца рисовать роботов, киборгов и экзоскелеты. Каждый день по одной картинке.

Фрагмент из короткометражки Adam.

Рисование роботов может показаться непростой задачей: не всегда понятно, с чего начать, как изобразить механизмы, продумать конструкцию и дизайн. В этом тексте профессиональные художники расскажут, что всё на самом деле проще, чем кажется на первый взгляд, и дадут много полезных советов.

Примитивы — основа всего

Даже самые сложные вещи можно отрисовать с помощью набора простых фигур: квадратов, прямоугольников, кругов и треугольников. Нужно лишь сложить все примитивы в определенную композицию.

Фигура человека, собранная из примитивов.

В результате получаются вот такие работы:

Если вы научитесь рисовать фигуры в разных ракурсах и собирать из них людей и технику — то сможете изобразить практически что угодно. Подробнее про примитивы и скетчинг можно почитать в нашей статье.

Рисунок Скотта Робертсона с автомобилями, собранными из примитивов.

Мастер меха-арта Ёдзи Синкава, концепт-художник серии Metal Gear Solid и Death Stranding, тоже использует примитивы. Он размечает в пространстве детали будущего робота или механизма (например, ноги или кабину пилота), а затем соединяет их прямыми и закруглёнными линиями.

Иллюстрация из артбука Metal Gear Solid 4 Master Art Works.

В итоге рисунки Синкавы похожи одновременно на скетчи, чертежи и каллиграфию. Таким образом он рисует не только машины, но и персонажей, и окружение.

Творческий процесс Ёдзи Синкавы в одном коротком видео.

Перспектива

Художник и преподаватель Скотт Робертсон в книге How To Draw советует строить будущий скетч на основе перспективы, геометрических примитивов и линий. После постройки перспективной сетки у вас будет меньше возможностей сделать ошибку в объёме и расположении объектов.

Сначала нужно разместить на листе линию горизонта, потом точки схода, а затем — расчертить изображение, делая сетку всё более и более подробной.

Короткое, но информативное видео о построении перспективы с помощью сетки.

Робертсон утверждает, что с помощью примитивов и линий можно нарисовать любую технику — от автомобилей и самолётов, до, собственно, роботов. Главное — знать, как работает перспектива и уметь её строить.

Процесс рисования перспективы от Скотта Робертсона.

Видео, в котором Скотт Робертсон разбирает свои работы.

В итоге у Скотта получаются не только высокодетализированные реалистичные автомобили, но и фантастические дизайны роботов:

Важные вопросы к вашему скетчу

• Почему?
• Как?
• Какой?
• Кто?
• Чем?
• Когда?

Первый вопрос — почему этот робот существует? В чем его функция? Что он бы делал, если бы реально существовал? Размышляя о функциях, Кенн решил создать робота-разведчика.

Разные варианты одного и того же робота. Художник Daryl Mandryk ищет нужный дизайн и функционал.

Второй – как этот робот выполняет свою функцию? Вопрос поможет определиться с дизайном. Если робот подводный — он будет укомплектован турбинами, а если он сделан для того, чтобы поднимать грузы — у него будут мощные руки. Например, робот-разведчик Кенна укомплектован множеством камер и сенсоров.

Третий вопрос — как этот робот выглядит? Он человекоподобный, двуногий или четырёхногий? Своего робота Кенн делает двуногим, чтобы тот был быстрым, как спринтер.

Скетч робота Кенна.

Четвертый вопрос — кто управляет этим роботом? Если вы думаете, что им должен управлять человек — его нужно нарисовать в кабине пилота. Если робот управляется дистанционно — эту деталь тоже нужно продумать. Один из вариантов — отдельно нарисовать дизайн пульта управления.

Пятый вопрос — с помощью чего ваш робот взаимодействует с окружением? У него должны быть элементы и устройства, благодаря которым он связан с окружающей средой — городом, космосом или водой. Робот Кенна находится в снежной локации, поэтому у него есть снегоступы и другие устройства для преодоления сугробов.

Робот в заснеженной локации. Автор — Иван Якушев.

И последний вопрос — когда этот робот был создан? В наше время, через пятьдесят лет или через тысячу? В зависимости от временного промежутка будет меняться и дизайн. Кенн считает, что чем дальше уходишь в будущее — тем более абстрактным становится внешний вид робота.

Приступаем к рисованию

После того, как вы ответите на все вопросы, можно браться за рисование. Лучше всего начинать с небольших тамбнейлов (миниатюрных набросков), чтобы прощупать будущий дизайн робота и создать несколько итераций на выбор.

Кенн рисует несколько версий своего робота.

На последнем тамбнейле найден итоговый дизайн.

Художник рисует обычной ручкой. По его мнению, она идеально подходит для техники, так как позволяет легко отрисовывать мелкие детали и соединения.

Подвижные части и механизмы

Далее на основе скетча простраиваем скелет будущего робота и продумываем, как он будет двигаться. Для этого нужно вернуться к тамбнейлу и схематично отрисовать основу, придумав, где будут находиться точки с подвижными частями.

Разметка основ скелета.

После этого возвращаемся к скетчу и размечаем места, в которых будут находиться все возможные вращающиеся части робота и их направления.

Проработка подвижных частей и соединений.

Далее прорисовываем шарнирные соединения и их механику. Художник советует изучить, как двигаются механизмы в тракторах и кранах, а также смотреть на ваши собственные пальцы и суставы. По его словам, ноги робота ничем не отличаются от пальцев на вашей руке, они соединяются суставами и двигаются по тем же принципам.

Проработка механизма соединений.

Кенн подмечает, что ваши механизмы могут выглядеть сложно, однако функционально всё должно быть очень просто и легко считываться. Человек должен смотреть на робота и сразу же понимать, в какую сторону у него гнутся ноги, как он стоит на земле, вращается ли кабина.

Проработка механики шарнира.

Далее используем простейшие фигуры — два прямоугольника. От них строим будущий механизм.

Между прямоугольниками добавляем цилиндр. Чем проще будет начало, тем легче будет нарисовать подвижную часть. Механика должна быть логичной, а детали расположены так, чтобы не мешать друг другу двигаться.

Более детальный скетч механизма.

В качестве референса для механизма художник советует использовать обычную дверь и петли — по ним можно понять, как двигаются примитивы в сложном соединении.
Дальнейшая проработка рисунка уже на ваше усмотрение: вы можете оставить его в виде скетча, а можете довести до полноценного отрендеренного концепта.

Полезные видео-уроки по теме

Для победителей подготовлены ценные призы: LG QHD монитор, планшеты Huion и уникальный Inspiration Box. Подробности вот здесь.

Робот-рисовальщик

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Сегодня роботы-художники распространены среди любителей конструирования. И нам тоже это очень интересно, поэтому мы решили создать робота-рисовальщика. Когда робот рисует запрограммированную тобой фигуру или надпись, чувствуешь себя волшебником. Подобные роботы могут использоваться как в развлекательных целях, так и в профессиональной среде.

Для достижения цели поставлены следующие задачи :

составить план сбор робота-рисовальщика;

осуществить сборку робота, который способен рисовать на плоскости;

составить программу для корректной работы робота;

провести апробацию робота.

Основные методы создания – это моделирование, конструирование и программирование.

1 Теоретическая часть

1.1 Возможности конструктора Lego Mindstorms EV 3

В моем распоряжении находилось набор конструктора LEGO MINDSTORMS EV 3. Используя его, можно создать собственных роботов LEGO : животных, транспортные средства, машины, приборы и управлять ими. С помощью различных сочетаний программных блоков, моторов и датчиков можно заставить свои модели ходить, говорить, захватывать предметы, думать, стрелять и выполнять любые действия, которые только можно придумать. Каждый робот обладает уникальными функциями и программами для управления его поведением, которые можно написать в бесплатном приложении для программирования для планшетов и ПК/ MAC . Есть множество способов оживить роботов LEGO MINDSTORMS , используя специальное приложение, которое можно установить на смартфон .

2 Практическая часть

Продумав все конструкционные элементы, мы приступили к конструированию нашей модели. Модель робота состоит из двух частей: платформы для крепления рисующего механизма и собственно сам рисующий механизм.

В таблице приведены основные блоки и их использование в проекте.

Для чего используется

Управляют движением сервомоторов

Два больших с ервомотор а EV3

Электромоторы управляют движением гусениц вперед-назад

Средний сервомотор EV3

Электромотор управляет движением маркера влево-вправо

Четыре датчика касания

Выполняют роль кнопок, которые запускают работу сервомоторов

Позволяет управлять работой микро-компьютера с ИК-пульта

В результате нашей деятельности был создан готовый к использованию робот-рисовальщик, который способен нарисовать запрограммированную надпись EV 3 и пешеходную зебру. Также робот может рисовать под управлением кнопок (датчики касания):

Нажатие на первую кнопку запускает движение вперед;

Нажатие на вторую кнопку запускает движение назад;

Нажатие на третью кнопку запускает движение вправо;

Нажатие на четвертую кнопку запускает движение влево;

Нажатие на первую и третью кнопку одновременно запускает движение вперед-вправо по диагонали;

Нажатие на первую и четвертую кнопку одновременно запускает движение вперед-влево по диагонали;

Нажатие на вторую и третью кнопку одновременно запускает движение назад-вправо по диагонали;

Нажатие на вторую и четвертую кнопку одновременно запускает движение назад-влево по диагонали.

Также роботом можно управлять с ИК-пульта. Четыре кнопки пульта запрограммированы аналогично датчикам касания, которые выполняют роль кнопок.

Совсем недавно мы на уроке изобразительного искусства познакомились с творчеством Микеланджело Буонарроти. Меня поразила история о том, как он целых четыре года расписывал потолок Сикстинской капеллы. Лежа на лесах на спине, (что очень неудобно, проверено нашим классом!), писал всё сам, боясь что-либо доверить ученикам. Я подумал, что сегодня бы Микеланджело могли облегчить работу современные технологии, а именно, роботы. Роботы не знают усталости и могут работать хоть круглые сутки, главное, чтобы хватило заряда батареек. А про эффективность роботов не следует и говорить — то, что у людей может занять год работы, робот выполнит за месяц. Поэтому было решено попробовать создать робота — рисовальщика. Возможно, мой робот и не будет гениальным художником, но вот удивить друзей и напугать кошку своим собственным рисующим ботом — это я смогу!

Гипотеза: роботы могут помогать художникам.

Цель моей работы: собрать простейшую конструкцию робота.

Из цели работы вытекают следующие задачи:

1. найти информацию о роботах;
2. изучить область применения роботов;
3. провести анкетирование среди одноклассников и выяснить, что им известно о роботах;
4. сделать своего робота и рассказать о нём одноклассникам.

При работе я пользовался следующими методами исследования: изучение литературы на данную тему, анкетирование, поиск информации в интернете, обобщение и анализ полученной информации.

Изучение данного направления для меня — это, прежде всего реальная возможность стать специалистом в этой области, которая в данный момент востребована и актуальна.

Ро́бот (чеш. robot, от robota — подневольный труд или rob — раб) — автоматическое устройство, созданное по принципу живого организма. Действуя по заранее заложенной программе и получая информацию о внешнем мире от датчиков (аналогов органов чувств живых организмов), робот самостоятельно осуществляет производственные и иные операции, обычно выполняемые человеком (либо животными). При этом робот может, как и иметь связь с оператором (получать от него команды), так и действовать автономно. [1, с.16]

Анализируя литературные источники по данной теме, была разработана классификацию роботов.

Производственные роботы — это роботы, предназначенные для выполнения тяжелой, монотонной, вредной и опасной для здоровья людей физической работы. Исследовательские роботы — они служат для поиска, сбора, переработки и передачи информации об исследуемых объектах. К числу таких объектов относятся космическое пространство, поверхности планет, подводное пространство, подземные полости (шахты, пещеры и т. п.), Арктика и Антарктика, пустыни, зараженная местность и другие, труднодоступные для человека области. Примерами таких роботов являются беспилотные летательные аппараты, роботы-сапёры, роботы-санитары, различные многоцелевые боевые машины и т. д. [1, с.68]

1. Окружают ли тебя в жизни роботы? (да/нет)
2. Какие роботы встречались в твоей жизни? (перечисли)
3. Нужны ли роботы людям? (да/нет)
4. Роботов создают для пользы человека или для вреда? (да/нет)
5. С внедрением роботов жизнь человека станет комфортнее? (да/нет)

В анкетировании участвовало 24 человека. В результате анкетирования удалось установить, что большинство моих одноклассников в жизни в той или иной мере встречались с роботами (дома, на выставках) и считают их важным элементом нашей жизни, но в то же время, одноклассники опасаются, что не всегда роботы могут приносить пользу человеку и не хотят, чтобы они полностью заменили труд человека.

Конструирование рабочей модели робота. Результатом моего труда должен был стать робот, который движется и рисует окружности.

Для изготовления робота мне потребуются следующие материалы:

1. Пластиковые стаканчики — 2 шт.
2. Электромотор — 1 шт.
3. Батарейка — 1 шт.
4. Выключатель — 1 шт.
5. Фломастеры с колпачками — 3 шт.
6. Бумага для украшения
7. Клей

Описание работы:

1. Я взял пластиковый стакан и прикрепил к нему с помощью клея электрический моторчик — сверху, затем внутрь прикрепил батарейку и выключатель.
2. Соединил проводами батарейку, электрический моторчик и выключатель.
3. Электрический моторчик сверху закрыл другим пластиковым стаканчиком.
4. К нижнему стаканчику приклеил три фломастера.
5. Раскрасил готового работа краской и приклеил глаза.

Рис. 1. Мой робот

Робот готов! Провожу испытание. В электромоторе электрическая энергия преобразуется в механическую, поэтому робот приходит в движение. [3, с.59]

Проведя несколько экспериментов по сборке электрической цепи, я выбрал наиболее оптимальное соединение деталей робота, которое позволило наиболее эффективно использовать энергию батареи, таким образом увеличить мощность и скорость передвижения.

Практическое применение робота-рисовальщика возможно в образовательных и развлекательных целях, а также использование его в изобразительном искусстве, например, когда надо быстро нарисовать много одинаковых окружностей.

Используя простые детали можно собрать простого робота, которым можно играть дома и на переменах в школе.

Экспериментируя можно самому собрать электрическую цепь, которая будет работать более эффективно.

Я выполнил, поставленные перед собой задачи:

1. найти информацию о роботах: с помощью энциклопедий и интернета мне удалось выяснить, что такое робот.
2. изучить область применения роботов и практически проверить цель своей работы, т. е. сделать своего робота.

1. провести анкетирование среди одноклассников и выяснить, что им известно о роботах, приходилось ли им сталкиваться в своей жизни с настоящим роботом.

Я провел анкетирование и выявил, что многие мои одноклассники не знали что такое робот, так как они отнесли стиральную машинку-автомат, хлебопечь, кухонный комбайн к роботам.

Подводя итоги исследовательской работы, я могу сказать, что поставленная цель достигнута. Я познакомил своих одноклассников с роботами, заинтересовал их этой темой. Вместе мы убедились, что с появлением роботов в нашей жизни людям станет намного легче и комфортнее. И главное, мне удалось сконструировать робота самому!

1. Гололобов, В. Н. С чегo начинаются роботы/В. Н. Гололобов, — СПб.: БХВ-Петербург, 2011.- 248 с.
2. Жимарши Ф. Сборка и программирование мобильных роботов в домашних условиях/Ф. Жимарши, — М.; НТ Пресс, 2007.-184 с.
3. Предко М.123 эксперимента по робототехнике/М. Предко, — М.: НТ Пресс, 2007.-83 с.
4. Юревич Е. И. Основы робототехники/ Е. И. Юревич, — СПб.: БХВ-Петербург, 2005.-172 с.

Основные термины (генерируются автоматически): робот, электрический моторчик, одноклассник, изобразительное искусство, мой робот, электрическая цепь, анкетирование, жизнь, работа.

Похожие статьи

К методике организации самостоятельной работы студента по.

Способы очеловечивания роботов | Статья в сборнике.

Робот-художник. Совсем недавно мы на уроке изобразительного искусства.

Разработка робота для транспортировки малогабаритных.

В работе описывается методология разработки, реализации и отладки, а также технические решения при создании робота для транспортировки малогабаритных объектов на базе микроконтроллера AVR.

Организация творческой работы детей старшего дошкольного.

Научная проблема: вРоссии взят курс на утверждение стратегии ускоренного, опережающего развития дошкольного образования, физических, интеллектуальных, нравственных и других сущностных сил личности, которые обеспечивают ее самоутверждения и самореализации.

Роботы, сегодня, продуктивно используются для выполнения работ: в недоступных и опасных для жизни и здоровья человека условиях и средах; связанных с необходимостью внедрения техники, заменяющей тяжелый физический труд десятков и сотен человек; по повышению.

Изобразительное искусство как средство развития.

Робототехника: конструирование и программирование

Развитие творческих способностей в процессе конструирования и проектирования. Создание условий для мотивации, подготовки и профессиональной ориентации школьников для возможного продолжения учебы в ВУЗах и последующей работы на предприятиях по.

Развитие робототехники в школе | Статья в сборнике.

Lego роботы встраиваются в учебный процесс. Проводятся соревнования по робототехнике, учащиеся участвуют в различных конкурсах в основе которых использование новых научно-технических идей, обмен технической информацией и инженерными знаниями.

Thymio II – робот, рисующий светом

Живопись светом набирает популярность не только у живых художников, но и среди роботов. Самым известным устройством, которое занимается подобного рода творчеством, можно назвать Thymio II, созданное инженерами из компании Thymio&Aseba.

Этот девайс, похожий на автоматизированный пылесос, может ездить по горизонтальной поверхности и действовать согласно программе, загруженной в него пользователем. А фотокамера с большой выдержкой зафиксирует все эти движения света и цвета от светодиодных панелей робота.

Senseless – робот, который рисует граффити

Например, робот Senseless, который умеет распрыскивать разноцветную краску на стены в соответствии со случайными алгоритмами, встроенными в его программное обеспечение. При этом, на зависть большинству уличных художников, работы этого бездушного устройства, пачкающего стены, даже выставляются в художественных галереях. Десятки зрителей с восхищением любуются, как робот Senseless распрыскивает струи краски на вертикальные поверхности, считая уже сам этот факт искусством.

eDavid – робот-портретист

Медиумы и ворожки заявляют, будто умеют находить пропавших людей по фотографии или даже исцелять их, что, конечно же, является мошенничеством. А вот робот eDavid, действительно, может нарисовать копию увиденного снимка, картины или даже панорамы в окне.

Забавно, но до своего превращения в художника робот eDavid был обычным сварочным аппаратом.

Compressorhead – роботы в стиле хэви-метал

Ведь в мире уже существует музыкальная группа Compressorhead, играющая в стиле хэви-метал, в составе которой нет ни одного живого человека – исключительно роботы. Этот бэнд может делать то, что не доступно музыкантам из плоти и крови, ведь у гитариста, к примеру, 78 пальцев, а у ударника – четыре руки!

Festo Sound Machine – робот-композитор

Но научить робота исполнять музыку не так сложно, как заставить его ее писать. Конечно, если речь идет о гармоничной мелодии, а не случайном наборе звуков, какофонии.

Geometric Death Frequency-141 – гигантская работа от роботов-скульпторов

Не пасут задних роботы и в скульптуре. Примером тому можно привести гигантскую работу размерами 6 на 15 метров с названием Geometric Death Frequency-141. Она изображает морскую волну, разбивающуюся о прибрежные скалы, и состоит из 420 тысяч маленьких черных шариков-пикселей, аккуратно склеенных между собой двумя роботами.

Вручную создать подобную скульптуру невозможно – это заняло бы недели, месяцы или даже годы кропотливого труда. А роботы быстро и максимально точно под управлением программы математического моделирования CAD создали Geometric Death Frequency-141 всего за несколько дней.

Робот-фотограф для вечеринок

Практически на любом современном мероприятии найдется человек, который будет прыгать вокруг гостей с фотокамерой, чтобы запечатлеть для потомков то, как их предки пили, гуляли и веселились. Некоторые организаторы даже специальных людей для этого нанимают, профессионалов в своем деле. Но недавно появился и робот Roborazzi, который не хуже, чем человек, справляется с подобной задачей.

Roborazzi представляет собой движущуюся тележку с фотоаппаратом и ноутбуком. Она в автоматическом, автономном режиме подъезжает к гостям вечеринки и делает фото с ними. Причем люди могут даже выбирать позы и выражения лица – их изображение транслируется на экране компьютера, являющегося частью этого робота-фотографа. А все сделанные снимки сразу же заливаются в аккаунт Roborazzi на сайте Flickr.

Робот-абстракционист

Этот робот может рисовать абстрактные разноцветные картины, основываясь на программе, заложенной в него создателем. Он умеет реагировать на звуки и изменение освещения, перенося эти внешние раздражители на холст в виде мазков. Более того, Interactive Robotic Painting Machine имеет способность к самообучению – созданию собственных алгоритмов живописи. А так делают уже настоящие художники, а не просто запрограммированные человеком машины.

Читайте также:

  
• Лэпбук по зож для дошкольников своими руками
  
• Ремонт пневмогайковерта своими руками
  
• Прицельный удар в фифа 21 как сделать
  
• Рулонная дверь своими руками
  
• Чалма на голову своими руками