물건을 만들면 위험해요, MIT의 로봇이 당신을 구해줄 거예요

Aug 21, 2023

모든 가구가 맞춤 제작되었을 때를 기억하시나요? 응, 나도 마찬가지야. 요즘은 대량생산을 통한 경제성이 대세입니다. 저는 누구 못지않게 현대적인 스칸디나비아 디자인과 값싼 미트볼을 좋아합니다. 하지만 대량 생산 가구는 정의상 절충안입니다. 누구에게나 괜찮지만, 정확히 원하는 것이 아니라는 뜻입니다. 하지만 귀하의 공간과 스타일에 딱 맞는 맞춤 제작 가구는 제작하는 데 상당한 기술과 장비가 필요하기 때문에 가격이 비쌉니다.

가격이 비싸고 크기가 작은 캠브리지 아파트에 필요한 가구를 구입하려는 연구자들로 추정되는 MIT의 컴퓨터 과학 및 인공 지능 연구소에서 연구자들은 전체 가구 문제를 (거의) 해결하는 AutoSaw라는 시스템을 개발했습니다. AutoSaw는 새 가구를 선택하고 원하는 모양과 크기로 맞춤화한 다음 로봇 팀과 함께 정확한 사양에 맞게 제작하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

사용자는 조각의 응력 분포(가운데)와 탄성 변형(아래)도 표시하는 인터페이스(맨 위 행)를 사용하여 가구를 디자인합니다. 이미지: MIT CSAIL

AutoSaw는 4단계로 구성됩니다. 첫 번째는 특별한 디자인 응용 프로그램을 사용하여 가구 템플릿을 만드는 것입니다. 연구원들은 이 단계가 목공에 대해 실제로 한두 가지를 알고 있는 인간 전문가에게 맡기는 것이 가장 좋다고 말합니다. 왜냐하면 이 단계에는 사용 가능한 재료와 기술로 제조 및 조립할 수 있는 디자인을 생각해내는 것이 포함되기 때문입니다.

템플릿이 있으면 들어가서 템플릿을 약간 조작할 수 있습니다. AutoSaw에는 다리 길이와 간격, 테이블 상단 표면의 크기와 모양과 같은 매개변수를 조정하는 슬라이더를 제공하는 사용자 친화적인 인터페이스가 포함되어 있습니다. 의자와 창고용 템플릿에 대한 매개변수를 다룰 수도 있으며, 매우 야심적이라면 야외 데크에도 사용할 수 있습니다. 원하는 방식으로 설계가 완료되면 AutoSaw는 모든 것이 마무리되기 전에 응력 분포와 탄성 변형을 시뮬레이션합니다.

3단계에서는 로봇이 등장합니다. 전동 공구를 사용합니다. 이제 사고에 취약한 소비자인 당신은 뒤로 물러서기만 하면 됩니다!

다음은 Daniela Rus 교수가 이끄는 MIT 분산 로봇 공학 연구소 팀인 연구진이 곧 발표할 논문에서 AutoSaw의 작동 방식을 설명하는 방법입니다.

우리는 두 개의 로봇 시스템을 사용하여 절단 톱과 직소 프로세스를 자동화했습니다. 퍼즐 과정은 이전에 개발된 로봇 퍼즐을 사용하여 자동화되었습니다. 이 직소 로봇은 Roomba Create를 개조한 후 중앙에 직소가 설치된 로봇입니다. 상태 추정을 위한 Vicon 포지셔닝 시스템과 이전에 개발된 MPC 및 계획 알고리즘을 사용하여 절단을 수행합니다.

절단 톱 공정을 자동화하려면 여러 대의 로봇이 필요합니다. 두 대의 Kuka Youbot이 목재를 들어 올려 절단톱 위에 올려 놓습니다. 각 Youbot에는 특별한 컴플라이언스 그리퍼가 장착되어 있습니다. 그리퍼를 사용하면 로봇이 재료를 고정하고 특정 방향을 따라 재료를 구동하며 목재의 주축에 수직을 이룰 수 있습니다. 목재가 그리퍼에 배치되면 목재에 수직이고 그리퍼에 평행한 힘으로 인해 그리퍼가 그립을 이동할 수 있습니다. 절단 톱은 120V 라인에 릴레이를 부착하고 톱에 선형 액추에이터를 부착하여 자동화됩니다.

이 시점에서 AutoSaw의 출력은 조립되기 전에 여전히 약간의 작업이 필요한 부품 더미입니다. 시스템에는 드릴이 포함되어 있지 않으므로 페그 앤 홀 연결에는 연구원들이 궁극적으로 자동화하기를 희망하는 수동 단계가 포함되었습니다. 몇 가지 다른 제약 사항도 언급해야 합니다. 직소 로봇은 폼만 절단할 수 있고(합판을 다룰 수 있도록 업그레이드되고 있지만) youBot은 1x2보다 훨씬 큰 목재 조각을 들어올릴 만큼 강하지 않습니다. 또는 1x3.

AutoSaw는 원본 템플릿에서 연결점을 정의한 방법을 기반으로 조립 지침(단계별 시각적 다이어그램 포함)을 자동으로 생성합니다. 시스템은 조립 과정에서 당신을 꾸짖지 않아 다소 비현실적이게 만듭니다. 하지만 어쨌든 당신은 일반적으로 친구나 가족에게 의지할 수 있습니다.