3D打印的ROBOPuppet可远程操控机器人

    如今，机器人技术日益先进而成熟，在诸多领域大显身手。但是目前机器人用户面临的一个共同挑战是如何掌握输入设备与目标机器人之间的对应关系。 为了使它们更容易操作，美国印第安纳大学智能移动实验室（Intelligent Motion Laboratory）的研究人员想出了一个方法解决这个问题，他们使用3D打印技术为机器人制造了一个低成本的，小尺寸模型，操作人员可以通过它远程同步操控全尺寸的机器人。他们把这个小的机器人叫做ROBOPuppet（机器人傀儡）。

    “有一天，当我们在实验室里工作的时候，有些研究人员正在操纵机器臂末端的一个摄像头去捕捉3D数据。有一部分数据是通过桌子底部的一个镜头收集的。研究人员知道机器人只有达到某个指定位置，才能捕捉到相应的数据，但不管他们如何努力移动机器人，都无法让其安全地进入该位置。因为要达到这个目的，机器人需要以一种非常流畅和复杂的方式同时移动多个关节。而操作人员用手工无论如何努力操作都不能做到这一点。这也是我们开发ROBOPuppet的初衷。”

    RoboPuppet其实就是需要操控的目标机器人的迷你复制品，在它的关节处植入了编码器，可以将操作人员对RoboPuppet的操作步骤直接转化为目标机器人的动作指令。操作人员可以像玩活动玩偶那样操纵RoboPuppet，而RoboPuppet实际上就是一个动作记录编码器，然后再把成套的动作传给机器人。 

    据研究人员称，制造一台六自由度的RoboPuppet机器人成本只有85美元。主要的成本在于一个Arduino单片机。当然，如果机器人的关节超过6个的话，还就需要带更多模拟接口的单片机，那就更贵。

    RoboPuppet建造过程的大部分的时间都花在了3D打印上了。例如，制造一个Staubli TX90L 6DOF的RoboPuppet需要花大约35小时，而3D打印就需要29个小时。

    不过，制造一个RoboPuppet并不难：你只需要一台3D打印机、基本的焊接和布线工具和一些基本的工具（如美工刀、螺丝刀、胶水等）。

    "我们开发ROBOPuppet的主要目标其实介绍一种方法，让任何人都可以制作自己的ROBOPuppet。”研究人员解释说。“基于这一目标，ROBOPuppet的所有零件都可以用最简单的方法制造出来。”

    RoboPuppet不只是可远程操控的全尺寸机器人的3D打印迷你复制品，它也是一个很好的校准工具和以安全的方式对机器人的动作进行实施规划的工具。

    研究团队制作了一个如何制造TX90L机械臂的30％比例微缩模型的教程。该教程需要使用FreeCAD、TinkerCAD、 Makerware Desktop、一台Makerbot Replicator 2X 3D打印机，和Arduino IDE和KLAMP'T。您可以按照上面的指导一步步地制造出自己的ROBOPuppet。

    该ROBOPuppet也曾在2014年9月举行的IEEE / RSJ智能机器人和系统国际会议上展示过。