机械手臂助你实现“妙笔生花”

材料牛注：机械手臂作为3D打印笔的“引导手”帮你实现更加富有艺术气息3D打印。相比传统的3D打印机，该手臂中特有的触觉接触面，能够让你更直接地参与到3D打印中去。同时，这一设计完全不会限制你的创作，你可以自由地创作出更多带有个人风格的作品。是不是很酷呢？那么就快来了解一下吧！

3D打印笔用起来酷炫至极，但是你需要有一定的天赋或者练习量才能使那些杂乱的曲线看起来不是那么糟糕。传统3D打印机是由一个能让成品更为精致的且功能更为强大的机器，以及与其相连的3D打印笔所组成的，这支笔能在在3维方向上自由移动。然而它不允许你从中加入过多的艺术创作。这一点对于部分人来说的确是个问题，但若你想更多地直接参与到打印中去，Yeliz Karadayi名为 “Guided Hand” 的论文项目——带有触觉接触面的3D打印笔可以帮助你做得更好。

这些触觉接触面实际上是小型机械手臂，即使你能够将它们生产成任意大小，也很难解释它们是如何运作的。事实上，手臂的末端（即一个机器人）能准确感知它是否正处在三维空间中，这就意味着它能够判断其是否将横穿虚拟3D对象。大多数时候，手臂处于重力补偿模式，如果你试图将它移动到一个虚拟对象中去，它将会停止运作来阻止你。在实际操作中，你能真切地感觉到自己仿佛是在拨动一个看不见的目标，这种体验更像是你把两个强磁体相互靠近时所获得的感受。同时，机械手臂还能重现质感、触感，且三维对象能够左右移动，（有时）甚至试图来咬你。

Karadayi实施的这种机器人技术能够通过几种不同的技能来帮助用户。例如，boundary exclusion技术可以防止甚至遏制你在某个区域内部或者某个区域外部绘制，Attraction技术有助于引导用户提供一些物理反馈，使得你更容易遵循特定的路径。在捕捉和路径跟随方面上的调整将指引笔帮助你准确地追踪直线和曲线。

实际操作中，这种3D打印笔中加入了如振动、摩擦、阻力的模拟触感, 即提供了另一种温柔的方式来引导用户。同时，这些触感对3D打印笔本身的输出也有所影响，即导致了输出线条弯曲度的增加。另一方面，这一弯曲度也取决于3D打印笔本身的设置以及你是否正在使用空气固化或紫外光固化的介质。

这真的非常的酷，Guided Hand 可以任意调整为打扰模式或非打扰模式。Karadayi解释道，它允许你从一个模版开始创作，并随你对其做出改变：

Guided Hand在雕塑中的运用表明，它为用户提供了许多可能性去学习新颖的打印方法。但它并不是限制用户在一个模型范围中打印，也不是一定要打印出整个在数字空间中显示的模型，更不是说打印本身就具有一定的模板。在限制中允许一定的公差和自由度，这同时也是因为用户创作的欲望强大到足以摆脱边界的限制。因此，用户在打印时可以真正做到地去改变一个模型。从本质上说，这意味着在数字空间中的模型不仅仅是一个模板，在用户在头脑中浮现出这样一个原型之后，就可以从中构思并对其做出一些改进。

无论是增强的现实环境(如视觉覆盖)或是虚拟现实，当一个用户体验这样的环境后，机器触觉接触界面就会变得最为高效:

令人兴奋的是，视觉覆盖所提供的信息远比触觉空间中的对象提供的更多。例如，矢量地图、关于已经打印和未打印处的热点图、关于各处墨水喷出快慢的建议。假设在一个从白色渐变到黑色的过程中，许多参数会发生变化。例如，触觉装置的振动可能会加剧，或是阻力或允差等级提升，或是墨水喷出速度的增加。即使所有的这些动作可能会立即发生，但打印仍然由用户完全驱使和掌控着。

至少，对于你来说，这听起来很酷。但就我个人而言，我只想是摆脱完全由机器人控制的3D打印机。

网址链接：Robot Arm Helps You 3D Print By "Guided Hand"

本文由黄超翻译，杨雨思审核。