Augmented Carpentry: Computer Vision-assisted Framework for Manual Fabrication

要約

通常の電気木工ツールは、製造タスクのオペレーターを支援するために、複数のオブジェクトを認識した拡張フレームワークに統合されています。
この研究では、オブジェクトとツールの両方を認識するように設計された、技術的な課題、潜在的なボトルネック、および提案されたシステムの精度に焦点を当てた、開発されたオープンソース製造ソフトウェア拡張大工（AC）の高度な評価を提示します。
ワークフローでは、コンピュータービジョンツールとセンサーは、改造ツールにインサイドアウト追跡技術を実装しています。
この方法により、オペレーターはコンピューターで生成されたフィードバックを使用して、正確なソーカットおよび掘削タスクを実行できます。
設計および製造プロセスパイプラインでは、コンピューターの数値制御マシンが木材建設業界で広く使用されているため、コンピューター支援設計環境から手動の製造タスクが直接実行されます。
実行図面、マーキング、ジグを使用する従来の非デジタル方法を交換できるようになり、手動労働をデジタルバリューチェーンに直接統合できます。
まず、このペーパーでは、開発された方法論を紹介し、そのデバイスと機能フェーズを詳細に説明します。
第二に、製造方法は、生成された1対1のモックアップ要素を実験的にスキャンし、矛盾をそれぞれの3次元実行モデルと比較することにより評価されます。
最後に、ツール認識の製造プロセスの改善と制限、ならびにデジタル木材製造環境におけるACの潜在的な影響について説明します。

要約(オリジナル)

Ordinary electric woodworking tools are integrated into a multiple-object-aware augmented framework to assist operators in fabrication tasks. This study presents an advanced evaluation of the developed open-source fabrication software Augmented Carpentry (AC), focusing on the technical challenges, potential bottlenecks, and precision of the proposed system, which is designed to recognize both objects and tools. In the workflow, computer vision tools and sensors implement inside-out tracking techniques for the retrofitting tools. This method enables operators to perform precise saw-cutting and drilling tasks using computer-generated feedback. In the design and manufacturing process pipeline, manual fabrication tasks are performed directly from the computer-aided design environment, as computer numerical control machines are widely used in the timber construction industry. Traditional non-digital methods employing execution drawings, markings, and jigs can now be replaced, and manual labor can be directly integrated into the digital value chain. First, this paper introduces the developed methodology and explains its devices and functional phases in detail. Second, the fabrication methodology is evaluated by experimentally scanning the produced one-to-one scale mock-up elements and comparing the discrepancies with their respective three-dimensional execution models. Finally, improvements and limitations in the tool-aware fabrication process, as well as the potential impact of AC in the digital timber fabrication landscape, are discussed.

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