斯坦福毕业生3D打印可通过虚拟现实控制的机械臂

在过去几年中,虚拟现实(VR)与3D打印的联系变得越来越紧密。VR头盔甚至可以作为出色的直观设计工具,来设计3D打印的对象。来自219 Design的产品设计师们以一种完全不同的方式将这两种技术融合在一起。他们使用3D打印和开源电子产品,创建了一个3D打印的机械手臂,这个手臂可通过VR硬件控制。

219 Design是由一群斯坦福大学的毕业生成立的、在硅谷的产品工程公司。过去几年里,他们设立了自己的创新产品开发员,不断地学习包括3D打印在内的各类技术。

通过他们的工作,他们建立了互动式VR产品评价程序。“这款VR APP开发成功后,我们想知道如何在VR中找到我们新发现的能力,并用它来缩小虚拟和现实世界之间的差距。在研究了现有的技术和我们客户的需求之后,我们决定开发一种工具,这种工具将允许我们通过一个VR接口来控制现实世界中的一个设备,”219 Design的设计师Daniel Piedrahita说。

Dave Bim Merle进一步透露,他们感兴趣的是一种未来的方式,即使他们现在所做的只是很小的一步——把一个沉浸在VR中的人带回真正的现实中来。所以他们制作了一个机械手臂,这款手臂可以直观地控制他们的VR APP和HTC的Vive 耳机。

由于219 Design拥有快速原型开发工具、经验,以及不断更新的、灵活的、跨学科的设计过程,建立这款系统实际上并不难。在这个过程中,他们综合了数学建模、MATLAB模拟、计算机设计、开源电子产品和3D打印。

这款系统为相关APP的研发奠定了基础。VR头盔的佩戴者能够精确和直观地实现对手臂的实时控制,还可以很容易的“教”机械手臂各种动作并复命令机械手臂。“记录一个新的行为就和按下一个记录按钮一样简单,在VR中抓取机器人手臂末端执行器,并将其拖动到3D空间中,”开发者们说。

这使得它适用于不同规模的多种应用程序。你可以在VR中设计机械手臂以及行为,并快速编程。“任何人都可很容易和迅速的编写或者改编程序,” Piedrahita说。同时,在没有事先命令的情况下,该系统也允许机械手臂进入危险或远程区域,比如处置炸弹的情况。医疗部门也可以受益。“比如,一个在加利福利亚的外科医生能够在没有对机械手臂的操控进行强化训练的情况下,对在东京的病人直接执行手术,”Piedrahita说。

这款机械手臂不只是一个商业工具,这种卓越的3D打印的新发明将会为客户提供未来项目的回报。“我们希望这个项目能够激励其他工程师开发系统,这些系统能够综合VR技术的直观性、并有机械的精度与力量,” Piedrahita 总结道。

(编译自3Ders.org)

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