2020年8月6日(rì),来自密歇根(gēn)理(lǐ)工大学的两位研究人员Joshua Pearce博士和Aliaksei Petsiuk开发了一(yī)种(zhǒng)开源的、基(jī)于(yú)计算机视(shì)觉的软件算法(fǎ),能够(gòu)检测和纠正打印故障。只需利用(yòng)指向打印平台的单个摄像头,该(gāi)代码(mǎ)就(jiù)能逐层(céng)跟踪出现在打印部(bù)件外部或(huò)内部的任何错(cuò)误(wù)。然后(hòu),它(tā)能够生成任何它认(rèn)为必(bì)要的打印操作,以提高可靠性和成功率。该算法专注(zhù)于FFF,最终目(mù)的是为了节省时间(jiān)和(hé)丝(sī)材。
它是如何工作的?

这个(gè)方法相(xiàng)当巧妙。一个(gè)视觉标记(jì)板被放置在打印床的顶部,在任何挤出发生之前,准确(què)地指出模型将被(bèi)打印的位置。这样做(zuò)的效果是将STL文件的数字坐标(biāo)映(yìng)射到构(gòu)建室中相应(yīng)的真实世界(jiè)坐标。在现实空间中(zhōng)生成模型的数字3D副本(běn)(类(lèi)似于(yú)AR),作为以后比较的(de)参考点。
一旦(dàn)打印机设置好(hǎo)并准备就绪,代码的比较部分就会启(qǐ)动。模型(xíng)的每一(yī)层,在打(dǎ)印时,都(dōu)会与数字(zì)副(fù)本中(zhōng)的一(yī)个分析投(tóu)影(yǐng)平面进行(háng)比较。这个(gè)投(tóu)影平面会根据层高和层数进行(háng)移动,跟踪喷嘴的每一步位置(zhì)。
使(shǐ)用一套广泛的高数值图像处理技术,该算法(fǎ)能(néng)够根据来自相(xiàng)机(jī)的图(tú)像和STL文件(jiàn)的已知参数分割出有意义的轮(lún)廓和纹理斑块。任何出现在外壳和填充物上的(de)伪影都会被指出,相关的打(dǎ)印参数也会被自动修正(zhèng)。打印完成后,用户会得(dé)到一组在(zài)整个打印(yìn)过程中拍摄的分层图像。这样就可以为以后的运行做进一步的体积(jī)分析。
在使用PLA丝材的(de)delta RepRap 3D打印机上进行的初步(bù)测试(shì)已经(jīng)获得了一些(xiē)可喜的结果,尽管这项工作仍处于早(zǎo)期阶段。该算法能够稳定(dìng)地检测出(chū)因挤出不足或过(guò)度挤(jǐ)出造成的(de)故(gù)障,但故障纠正机制仍需完善。就目前(qián)而言,研究人员(yuán)认为该工作是(shì)一种智能打印外挂(guà)工(gōng)具,但预计在不久的将(jiāng)来,将扩展到一(yī)个完整的故障校正算法。
AI在3D打印中的(de)应用
计算机视觉只(zhī)是(shì)人工智能的一(yī)个子(zǐ)领(lǐng)域,这个庞大的领域在过去几年里已经(jīng)悄悄地进入了(le)3D打印领域(yù)。就在上个月,人工(gōng)智能专家(jiā)PrintSyst.ai推(tuī)出(chū)了专门针对3D打印过程的(de)全新专有(yǒu)人工智能引擎--3DP AI-Perfecter。这是一款(kuǎn)打印前评估工具,旨在通过不(bú)断完善的ML算法帮助(zhù)航空航天、国防(fáng)和汽车专业人士提(tí)高打印成功率(lǜ)。
此前,在4月份,软件工程师Kenneth Jiang发布(bù)了自己的开源打印失败(bài)检测工(gōng)具,巧(qiǎo)妙地命名为Spaghetti Detective。这款人工智能软件(jiàn)利用打印机或(huò)家用(yòng)电(diàn)脑的网(wǎng)络摄像(xiàng)头来(lái)检(jiǎn)测打印作业何时出了(le)问题,并开(kāi)始挤出(chū)稀薄的空气,产生很多人所(suǒ)说的 “意大利面条(tiáo)”。侦探会中(zhōng)断这(zhè)个(gè)过程,并通过电子邮件或(huò)短信(xìn)向用(yòng)户发出(chū)警报(bào)。