使用機(jī)器人打印機(jī)繪制草圖

Saarland 大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種混合主動(dòng)、高分辨率的機(jī)器人打印機(jī)，用戶可以在人工和機(jī)器人干預(yù)之間無(wú)縫切換。樹莓派為機(jī)器人的用戶界面賦能。該團(tuán)隊(duì)希望他們的工作將對(duì)“混合主動(dòng)”創(chuàng)新的未來(lái)產(chǎn)生重大影響。

RoboSketch可以完美地產(chǎn)生重復(fù)圖案

團(tuán)隊(duì)成員Narges Pourjafarian與我們?nèi)〉昧寺?lián)系，向我們介紹了RoboSketch，他們?cè)诮衲暧诘聡?guó)漢堡舉行的CHI 2023計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的人為因素會(huì)議上介紹了這一點(diǎn)。

“混合主動(dòng)”是什么意思？


你可能以前沒(méi)有遇到過(guò)“混合主動(dòng)”這個(gè)詞——我們大多數(shù)人都沒(méi)有。在這種情況下，這意味著有時(shí)一個(gè)人將機(jī)器用作工具（即主動(dòng)決定應(yīng)該打印什么），有時(shí)機(jī)器在沒(méi)有人類用戶的情況下自主行動(dòng)，有時(shí)用戶主動(dòng)性和機(jī)器主動(dòng)性混合在一起。

反思個(gè)人制造

另一個(gè)定義術(shù)語(yǔ)是：“個(gè)人制造”是指自己制造東西，而不是購(gòu)買商業(yè)制造的物體，并使用計(jì)算機(jī)和3D打印機(jī)等數(shù)字技術(shù)來(lái)制造。到目前為止，個(gè)人制造主要集中在用戶必須物理控制的手持工具上，激光切割機(jī)和3D打印機(jī)等機(jī)器使不需要手動(dòng)干預(yù)的部分過(guò)程自動(dòng)化。

使用RoboSketch可以進(jìn)行手動(dòng)、輔助和自主繪制


盡管交互式數(shù)字制造已經(jīng)被探索為一種中間手段，但現(xiàn)有系統(tǒng)受到必須由人完成的部分和始終由機(jī)器完成的部分之間的二元選擇的限制。Narges的團(tuán)隊(duì)希望開發(fā)一些靈活的東西，在人類主導(dǎo)的任務(wù)和機(jī)器主導(dǎo)的任務(wù)之間提供更多的創(chuàng)造力和即興創(chuàng)作。目標(biāo)是提供從手動(dòng)、輔助到自主制造的連續(xù)性，在不同模式之間無(wú)縫過(guò)渡。

認(rèn)識(shí)RoboSketch


該團(tuán)隊(duì)通過(guò)建造一臺(tái)混合主動(dòng)的物理繪制機(jī)器，說(shuō)明了這個(gè)流動(dòng)的人類/機(jī)器人制造烏托邦是如何運(yùn)作的。RoboSketch是一款用于物理繪制高分辨率和大規(guī)模打印的機(jī)器人打印機(jī)。

觀看RoboSketch的工作，--視頻鏈接：

B站：https://www.bilibili.com/video/BV1Go4y1F7bG/

Youtube：https://www.youtube.com/watch?v=ztbTZ1SHxhc

它可以通過(guò)三種方式使用，從完全人工控制到完全機(jī)器控制：

1，100%人工引導(dǎo)使用（手動(dòng)模式）

您可以將RoboSketch用作徒手繪制的手持工具。

2，50/50人和計(jì)算機(jī)使用（輔助模式）

當(dāng)人類繪制草圖時(shí)，打印機(jī)可以提供交互式幫助。例如，你可以手動(dòng)拖動(dòng)機(jī)器人，這樣你就可以徒手繪制了，但機(jī)器人會(huì)幫助你保持一條完全的直線。

3，100%機(jī)器引導(dǎo)使用（自主模式）

完全由計(jì)算機(jī)生成的草圖可以由打印機(jī)生成。


草圖繪制機(jī)的設(shè)計(jì)可以通過(guò)點(diǎn)擊按鈕在這三種模式之間無(wú)縫轉(zhuǎn)換。它允許用戶徒手繪制草圖，然后讓機(jī)器來(lái)做一些事情，比如顏色校正或增強(qiáng)清晰的線條，從而增強(qiáng)繪圖體驗(yàn)——這些簡(jiǎn)單的工作不需要浪費(fèi)徒手藝術(shù)家的智慧。如果機(jī)器人不確定自己應(yīng)該做什么，或者紙用完了，它會(huì)自動(dòng)切換到手動(dòng)模式，這樣人類就可以介入幫助。

它是怎么做的？


RoboSketch是一款輪式機(jī)器人，帶有樹莓派4（https://www.raspberrypi.com/products/raspberry-pi-4-model-b/），告訴高分辨率移動(dòng)打印機(jī)該做什么。前面的樹莓派相機(jī)和超聲波傳感器可以讓機(jī)器人看到它要去哪里，液晶屏幕可以向人類用戶傳達(dá)發(fā)生的事情。頂部的畫筆形狀的操縱桿是為人類用戶設(shè)計(jì)的，用于手動(dòng)繪制和控制機(jī)器。

從項(xiàng)目視頻中截取的圖像

會(huì)議資源


你可以閱讀整篇論文《釋放手持工具：使用機(jī)器人打印機(jī)的混合主動(dòng)進(jìn)行物理草圖繪制》（https://hci.cs.uni-saarland.de/wp-content/uploads/projects/digital_fabrication_technologies/RoboSketch/Pourjafarian_chi23_RoboSketch.pdf），該論文很快就會(huì)出現(xiàn)在ACM數(shù)字圖書館中。該在線資源（https://dl.acm.org/doi/proceedings/10.1145/3544548）還與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的故事講述、培養(yǎng)有意義的虛擬連接、游戲之外的游戲、社交物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的項(xiàng)目都有鏈接。雖然我不經(jīng)常喜歡會(huì)議，因?yàn)樗械臅?huì)議都是與人交談，而且必須坐得很好，但CHI 2023（https://chi2023.acm.org/）聽起來(lái)不錯(cuò)。

審核編輯 ：李倩