如果你购买过宜家的家具,你会发现这些家具在运输时都被拆分成了一块块木板,到点再由工作人员组装成形。这种独具特色的包装方式叫平整式包裝,现在,美国麻省理工学院(MIT)把这种理念引入机器人设计,利用学院开发的软件 Robogami,用户可以随心所欲地在数据库中创建可移动的机器人,待 3D 打印机打印出各零部件后,只需简单折叠,就可完成机器人制作!
阿德里亚纳·舒尔茨(Adriana Schulz)是 MIT 的一个博士研究生,也是 Robogami 项目的参与者之一。据她介绍,他们的目的是把设计融入机器人制作过程。“马达、材料、代码,如今制作一个机器人需要太多专业知识,我们希望把这些知识集成到软件中,让用户可以专注于概念设计。”
Robogami 的用户体验比一般专业设计工具,如 CAD,要优秀得多,它的用户界面更倾向于游戏、3D 涂鸦软件,用户可以自由拖动任何部件,设置相关形状、尺寸,并加入各种或美观或实用的功能。同时,Robogami 数据库中的立体图形都可展开成平面图,用户设计完机器人后,3D 打印机会读取机器人的平面展开图,并打印出扁平化的零部件,这既减少了一半以上的打印时间,也节约了材料。
当用户正在尽情设计时,Robogami 的后台也在进行各种计算,它的一个特色功能是允许用户同时设计机器人的几何形状并模拟运动。Robogami 内部设立了一系列参数结构,用户更改设计时,它的后台能进行系统化计算,即时推导出互相影响的方式,如方向、重心变化。它也能把设计完整映射到 3D 打印机和马达,实现端对端传输。
这个软件听起来像是儿童玩具的配套设计程序,但是我们也不能忽视它的多功能性。据悉,舒尔茨曾花了 15—30 分钟设计机器人,打印机在几个小时内就打印出了所有零部件,之后,她又用了 30—90 分钟完成最后的折叠、组装。对于制作一个机器人而言,这样的耗时堪称惊人,尤其是这个工具还支持多样性设计。
目前,Robogami 还只是实验室的一个研究课题,相关论文已经在机器人研究的国际期刊上发表。开发人员希望最终能将软件用于机器人教学,帮助学生认识什么是机器人,并设计制造出自己专属的 3D 打印机器人。