麻省理工学院的电锯机器人AutoSaw使家具制作个性化定制

麻省理工学院的电锯机器人AutoSaw使家具制作个性化定制

麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室（CSAIL）的科学家已经开发出一种称为AutoSaw的实验系统，该系统使用机器人来处理锯切。对许多人来说，电锯是可怕的事情，一不小心可能会导致手部受伤等。然而，这种电锯是创建定制木制家具的组成部分。有了AutoSaw系统使用机器人来处理锯切就能将人类受伤的风险降到最低。

用户可以选择一系列木匠设计的椅子，桌子和其他家具模板。该团队表示，AutoSaw最终可用于甲板或门廊等大型项目。

“如果你正在建造一个甲板，你必须切割大部分木材，这通常是在现场完成的，”CSAIL博士后杰弗里利普顿说，他是一篇关于该系统的相关论文的主要作者。“每当你把一只手放在刀片附近时，你就处于危险之中。为了避免这种情况，我们使用劈锯和拼图在很大程度上实现了自动化过程。“

该系统还可灵活地设计家具，以适应空间受限的房屋和公寓。例如，它可以允许用户修改桌子以挤入L形客厅，或者定制桌子以适合微型厨房。

“机器人已经实现了批量生产，但凭借人工智能(AI)，它们有可能在我们生产的几乎所有产品中实现大规模定制和个性化，”CSAIL主管兼合着者Daniela Rus说。“AutoSaw显示了这种在木工中轻松访问和定制的潜力。”

麻省理工学院的CSAIL的目标是将应用计算机数字控制（CNC）技术，用于大型机械。AutoSaw目前仅限于普通家庭用品，如椅子，桌子和柜子。但是，研究人员希望它最终可以完成门廊和其它大型家居项目。CSAIL还有望将锯割以外的工作纳入其中，例如钻孔和胶合

用户首先打开计算机并利用现有的onShape CAD系统访问他们希望构建的项目类型的专业设计的基本模板。他们可以根据自己的意愿调整该模板，并考虑诸如大小或美观等因素。一旦设计完成后，该程序会生成所有需要切割的木制件的列表。该清单然后传送给机器人。

在一个运动跟踪系统的指导下，两个装有抓手的小型移动Kuka Youbots拾取未切割的木材块并将它们运送到切割锯。然后，他们通过锯片引导这些材料，将它们切割成所需的长度。另外，配备了竖锯的Roomba可以在木板表面上移动，切割出需要的任何长度。在所有部件被切断后，计算机引导用户完成组装过程以创建成品。

 为了削减木材，该团队使用了运动跟踪软件和小型移动机器人 - 这种方法占用的空间更小，比大型机器人手臂更具成本效益。

具体来说，该团队使用了一个改良的Roomba，其上有一个拼图，可以在木板上切割任何形状的木材。为了砍伐，团队使用两个Kuka youBots抬起横梁，将其放在切割锯上并切割。

立普顿说：“我们为机器人添加了软夹具，使其具有更大的灵活性，就像人类木匠一样。” “这意味着我们可以依靠电动工具的精确度而不是刚性机身。”

在机器人完成切割之后，用户然后使用来自系统的逐步指示来组装新的家具。

“我们的目标是实现家具定制的平民化，”团队成员博士生阿德里安娜·舒尔茨（Adriana Schulz）表示。“我们正在努力开创一个机会领域，以便用户不必拘泥于他们在宜家购买的商品，相反，他们可以做出最适合他们需求的商品。”

而在麻省理工，研究人员又创建了一款新功能的机器人，借助AI的智能系统，新的机器人辅助木工系统可以根据用户喜欢的家具样式进行家具的制作。这款名为AutoSaw可以自动识别拾取并看到正确尺寸的木材进行精准的切割，然后用户只需把这些木材组装起来就成了一套像样的家具了。

据悉，木匠机器人使用起来非常简单，用户首先只需打开计算机并利用现有的onShape CAD系统访问他们希望构建的项目类型的专业设计的基本模板。他们可以根据自己的意愿调整该模板，并考虑诸如大小或美观等因素。一旦设计完成后，该程序会生成所有需要切割的木制件的列表。设置好参数，接下来的一切就可以交给它负责了。

此外，通过无线电通讯，它的传感器可持续对自身的位置信息进行更新，频率高达100次/秒。如此一来，它的目标精度达到了0.1mm。

传统木匠都是使用CNC进行操作，但是CNC体积庞大，并且移动不方便，如果作业空间太小，还会影响制作。但木匠机器人并没有这些问题，它解决了工作空间、成本和便携性方面的诸多问题，使用时的灵活性要高得多。可以预见，将来人类的生产操作将越来越智能化