bob国际首页登录来自南加州大学维特比先进制造中心的航空航天与机械工程系的学生们穿着他们新的扎染t恤。从左到右:Meghana Sagare, Danielle Redmond和Olivia Vigano。图片/ MEGHANA SAGARE。
扎染不仅重新流行起来，而且它是儿童和成人最喜爱的夏季消遣之一。步骤很简单:抓起一件t恤，把它拧成一段，然后把它染成一个图案。当你完成的时候，你就有了一些有趣的、独特的、是的，时尚的东西——至少，按照你的说法路易威登而且詹妮弗•洛佩兹．
服装行业使用大量人力来完成乏味、重复的任务，比如扎染，因为机器人在坚硬、坚硬的材料上工作得很好，但在更柔软、更灵活的材料上却很吃力。这就是挑战古普塔教授，该中心主任先进制造中心他是南加州大学bob国际首页登录维特比工程学院的教授，史密斯国际机械工程教授，当三名本科生来找他寻求一个实际操作的机器人项目时，他介绍了他们。
这些学生——机械工程专业的大四学生丹妮尔·雷德蒙、奥利维亚·维加诺和大三学生梅格纳·萨加雷——仔细研究了探索这一挑战的方法，最后把扎染作为一个有趣的例子，展示机器人如何支持服装行业，同时强调人类的创造力。
“现在很少有人在面料上做文章。这是行业的需求，尤其是在大规模服装生产中。这个项目最酷的地方在于，人负责设计，机器人负责执行。”雷德蒙德说。
她补充说:“它减少了人类每天必须一遍又一遍地大规模生产扎染的重复任务。所以你在这个过程中花了很多时间，并消除了它们，但仍然培养了自己制作东西的创造力。”
来认识一下巴克斯特，一个在人类附近工作的机器人
挑战确定后，Baxter登场了，这是一个专门为人机协作而设计的工业机器人。百特的手臂比典型的工业机器人更灵活，它的关节有弹簧，这意味着它的手臂更柔韧，更不易伤害人类。这使得团队可以在不影响Baxter性能的情况下试验一些不同的规格。
为了弄清楚如何使用百特制作扎染t恤，该团队首先研究了人们是如何扎染衬衫的。在观看了大量视频后，该团队决定了扎染过程中的关键里程碑，他们必须使用机器人来完成这些里程碑。
“我们会尝试先自己完成这个步骤或任务，然后再问，‘机器人怎么能做到这一点?’”萨加雷说。“很多人用叉子来拧衬衫，这对我们来说效果很好。”
雷德蒙德说:“一旦我们找到了有效的方法，我们就可以真正完善这个过程。”“例如，3d打印部件比我们现有的更好。”
该团队还需要使机器人向织物中注入染料。这是通过连接在机器人手臂上的管子和装满织物染料的杯子来完成的。每个杯子都使用了一个马达，以帮助驱动特定颜色的液体通过试管进入t恤。
一旦所有硬件都得到优化，学生们必须编写代码，以确保机器人能够计算出正确的路径点(织物上的斑点)，以便按照适当的图案添加染料。
首先，百特使用位于其中一只手臂上的摄像头来识别添加在衬衫中间的初始红色点。这使得百特在染色前可以将工作空间居中。
起初，学生们设想巴克斯特会一遍又一遍地创造同样的设计。但随着工作的进展，他们决定进行更具创造性的合作。该团队创造了一个关键功能:绘图机制，这样用户就可以自己设计扎染图形。
陡峭的学习曲线
学生们特别参与了一个项目，让他们接触到新的领域，并对他们进行挑战。因此，他们遇到了一些障碍——从故障排除硬件问题到学习如何从头开始编程Baxter。
Sagare说:“我是一名机械工程师，在参与Baxter之前，我在编码方面没有太多经验。“我用Python编写了大部分代码，但我以前从来没有用Python上过课。与此同时，百特运行在机器人操作系统(ROS)上，这对我来说就像胡言乱语一样。”
与此同时，雷德蒙德说，让面料正确地扭曲是一项艰巨的任务。“我们尝试了很多方法，”她说。
维加诺补充说:“一开始我们试着用百特原来的抓手器，但当衬衫试图抬起手时，抓手器会卡在衬衫上。确定一个伟大的设计，当它试图扭曲衬衫并让它释放时，它是非常重要的。”
最终，当百特继续进行新的研究项目时，该团队有兴趣继续探索“人设计，机器人创造”的配置。
雷德蒙德说:“能够设计一件特殊的艺术品或衣服，让机器人在你不在场的情况下完成它，这非常有效，尤其是在新冠疫情的世界里。这个项目激发了我对创意产业的追求。我喜欢艺术和工程的结合。”
Sagare补充说:“这影响了我未来进一步深入机器人工程的计划。它是非常跨学科的，结合了机械工程、设计和大量的计算机科学。”
维加诺说，这个项目让她意识到自己喜欢工作小组。“和有相同目标的人一起工作，并希望努力完成它，这会激励我。我也认为这样的项目有可能激发喜欢扎染的年轻一代。这可以让他们对机器人产生兴趣。”
她补充说，“在这里有一个由三名女性组成的工程团队，这非常酷。”
2021年9月1日出版
最后更新于2021年9月1日
