你有没有建造定制家具?它可能是一个危险,昂贵而繁琐的过程。研究人员麻省理工学院CSAIL.然而,已经创建了一个称为Autosaw的机器人辅助木工系统,希望有一天,民主化定制家具大楼。
AutoSAW由oneShape的CAD系统组成,一个改进的室内携带圆锯和两个Kuka Youbots,Kuka在2016年停止制造。此刻,AutoSaw只能制作椅子,书桌和桌子。但麻省理工学院希望将其能力扩展到更大的家具,并添加钻孔和胶合能力。
AutoSAW正在应用计算机数控(CNC)技术,该技术用于较大规模机械。CNC将设计转换为数字,然后将其馈送到专门编程的工具以执行。使用AutoSaw,用户从CAD软件中选择一个模板,并将其调整为其喜欢,调整尺寸和形状。
阅读麻省理工学院的论文:机器人辅助木工进行大规模定制
然后将这种设计变成了机器人的说明。拼凑的房间BA创造可以在木板上切割任何形状的木材,而Youbots运输并将木材抬到斩扣上。

自动涂鸦的切割过程
然后将木材自动切割到适当的长度。为了削减木材,麻省理工学院使用VICON定位系统和先前开发的规划算法。麻省理工学院表示,由于它们的占地面积小,而且与较大的机器人武器相比,它使用了你的占地面积。
为了削减木材,机器人被分配了一定长度和尺寸的木材的规格。机器人使用VICON标记识别木材,并将它们本身定位在每侧的四分之一。他们将夹子抬起到位,抓住木材然后抬起进一步将木材从其立场分开。
然后,机器人形成一船队,并以同步和协调的方式朝向锯移动。一旦靠近锯,它们朝向切片锯的基础平面的高度移动。他们继续略微超过剁锯的后平面并降低木材。因为夹具具有合规性,所以木材对锯锯对齐。只要夹持者的位置可以在容差窗口内,重新调整就会发生重新调整。

youbots转移木材被切割。(信用:Jason Dorfman / MIT CSAIL)
一旦将木材放在剁锯上,youbots就会重新掌握木材。它们在两件后木材中定位在预期的肿块位置中心。然后,一个机器人然后释放其握把并作为支撑,而另一个机器人使用其夹持器以调节木材的位置,因此将所需的木材长度留在刀片的一侧。支持机器人重新掌握和剁锯被激活。一旦切割零件,就将所需的木材长度运输到用户,另一个将其返回到库存。
Autosaw的定制夹具
youbots每个都有一个特殊的投诉夹具(见下文),可以夹在材料上,沿着方向驱动材料,并且是垂直于木材的主轴的抱怨。当木材放置在夹持器中时,垂直于木材并平行于夹持器的力会导致夹具移位其抓握。通过将继电器附接到120V线来自动化切割锯,并且线性致动器附接到锯。两者都通过微控制器连接到ROS节点。

自动保释自定义软夹具。(信用:Jason Dorfman / MIT CSAIL)
“我们向机器人添加了软夹具,使其更具灵活性,就像一个人类木匠那样,”关于AutoSAW的纸上的领先作者Csail Postdoc Jeffrey Lipton说。“这意味着我们可以依赖电动工具的准确性而不是刚体机器人。”
在机器人完成切割后,用户然后使用从系统的逐步方向组装它们的新款家具。Lipton是在高中培训的培训,透过助长的是关于探索如何做好木材的技术,更容易更加富有成效。但这不是第一次麻省理工学院建造了家具装配机器人。
在麻省理工学院的Ikeabot建立
2013年,麻省理工学院展示了宜家,你猜到了它,自主地组装了平板宜家家具。Ikeabot还使用Kuka Youbots自动构建宜家家具只需10分钟。Autosaw还从InstantCad中获取灵感,软件在MIT开发的软件,使其通过自动计算内部应力和阻力等事物来更容易调整设计。
Ikeabot Infers家具部件如何基于孔位置合适。然后它计划多个youbots的一系列装配步骤。机器人根据交付和装配角色分发任务。装配机器人配备了一个模块化工具系统,可像手套一样安装在Youbot的夹具上。这里可以在不使用时停靠的拧紧装置。装配完成后,机器人坐标动作以翻转表格。
“在哥伦比亚大学机械工程和数据科学教授Hod Lipson说:”最近近期AI成就在虚拟环境中,例如玩耍和撰写音乐。““可以在非结构化的物理环境中工作的系统,例如这种木工系统,难以制作。这是一个真正令人着迷的一步。“
Autosaw在这一点上是一个概念验证,但模拟显示机器人可以构建一个表格,精度可与人类相当,没有真正的手靠近刀片。
“我们的宗旨是使家具定制的民主化,”一名致力于宣传的麻省理工学院研究员Adriana Schulz说。“我们正试图开辟一个机会领域,因此用户不受他们在宜家买的东西。相反,他们可以使最适合他们的需求。“
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