機(jī)器人助手利用AR中進(jìn)行3D打印過(guò)程淺析

在2018年題為《RoMA：具有增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的交互式制造和機(jī)器人打印機(jī)》的研究論文中，康奈爾大學(xué)信息科學(xué)博士生Huaishu Peng和他的研究團(tuán)隊(duì)主要來(lái)自麻省理工學(xué)院和康奈爾大學(xué)，他們介紹了機(jī)器人建模RoMA助手利用AR CAD編輯器提供通過(guò)VR頭顯和運(yùn)動(dòng)控制操作的交互式制造系統(tǒng)。

在提供的視頻中，Huaishu戴著配備Ovrvision立體相機(jī)的Oculus Rift頭盔，他使用一對(duì)略微改變的Oculus Touch控制器在3D空間中設(shè)計(jì)了一個(gè)茶壺的3D模型。當(dāng)他在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中處理他的數(shù)字對(duì)象時(shí)，安裝在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上的6DoF機(jī)器人3D打印機(jī)實(shí)時(shí)模仿用戶的動(dòng)作，在此過(guò)程中創(chuàng)建增強(qiáng)對(duì)象的真實(shí)世界副本。

彭說(shuō)：“我們希望讓用戶有機(jī)會(huì)與機(jī)器人一起工作，而不是在計(jì)算機(jī)屏幕上設(shè)計(jì)3D模型， 我們稱之為原位制造。”

“很酷的是，機(jī)器人可以在同一時(shí)間和地點(diǎn)打印用戶的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)階段早期就有這種切實(shí)的反饋，可以進(jìn)行調(diào)整。 AR和機(jī)器人的結(jié)合使設(shè)計(jì)師能夠使用剛打印的部件來(lái)設(shè)計(jì)他們的下一個(gè)功能。設(shè)計(jì)人員甚至可以直接在現(xiàn)有物理對(duì)象上進(jìn)行設(shè)計(jì)和打印。這縮小了設(shè)計(jì)和制造之間的過(guò)程。“

AR CAD編輯器附帶的打印機(jī)具有幾個(gè)獨(dú)特的功能，可以創(chuàng)建一種直觀且毫不費(fèi)力的建模體驗(yàn)。在編輯器附近，用戶可以手動(dòng)控制機(jī)器人打印臂并使用運(yùn)動(dòng)控制設(shè)計(jì)其對(duì)象。用戶可以自由地抓住平臺(tái)并在任一方向上旋轉(zhuǎn)他們的模型。手臂將自動(dòng)保持在遠(yuǎn)離用戶的安全距離，確保每次體驗(yàn)的安全。如果用戶離開(kāi)機(jī)器，系統(tǒng)將使用其自動(dòng)模式版本并根據(jù)提供的數(shù)字參考完成項(xiàng)目本身。

在研究階段創(chuàng)建的一些例子包括一個(gè)茶壺，一個(gè)兩層車庫(kù)模型，一個(gè)為玩具獅子設(shè)計(jì)的斗篷，以及一個(gè)模型噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)的新支架。

彭補(bǔ)充道：“未來(lái)，我們希望機(jī)器人手臂可以成為智能設(shè)計(jì)助手。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)與3D打印的結(jié)合有著非常光明的未來(lái)。例如，在真實(shí)環(huán)境中制作家具和其他快速印刷的物品。”

彭和他的團(tuán)隊(duì)的研究從2月份就開(kāi)始了，AR技術(shù)隨著新產(chǎn)品的推出而不斷擴(kuò)大，例如Magic Leap One Creator Edition和傳聞中的微軟HoloLens 2，RoMA的AR設(shè)計(jì)形式將變得更加重要。