EPFL聯(lián)合奢侈品手表制造商江詩丹頓開發(fā)VR激光雕刻系統(tǒng)

?? 由 文心大模型 生成的文章摘要
根據(jù)miragenews報道,EPFL工程師與奢侈品手表制造商江詩丹頓(Vacheron Constantin)合作開發(fā)了一種創(chuàng)新系統(tǒng),該系統(tǒng)使用VR來操作激光,雕刻手表使用的藍(lán)寶石晶體。
像鐘表雕刻這樣的古老工藝是否仍可以現(xiàn)代化?這是一個挑戰(zhàn),尤其是對于江詩丹頓(始建于1755年)這樣的傳統(tǒng)鐘表制造商來說。EPFL旗下Galatea實驗室的工程師嘗試著用21世界的科技來改造古老工藝,從而使工匠能夠使用激光而不是雕刻機(jī)、剪刀或切割器來雕刻鐘表晶體。激光可以在晶體的核心內(nèi)畫出細(xì)線,但是這一過程必須使用VR頭顯來引導(dǎo)激光。
位于瑞士西部城市納沙泰爾Microcity的Galatea實驗室與江詩丹頓(Vacheron Constantin)已經(jīng)合作了兩年時間,以開發(fā)一種高科技的方法來改造這種古老的工藝?!拔覀兿M眯录夹g(shù)來拓寬手工藝人可以探索的領(lǐng)域,但又不會讓他們放棄自身的傳統(tǒng)知識或機(jī)芯的精湛技藝”, Galatea實驗室負(fù)責(zé)人Yves Bellouard教授說。江詩丹頓(Vacheron Constantin)工程和創(chuàng)新項目經(jīng)理Paul Bertusi補(bǔ)充道:“我們希望將創(chuàng)新納入這種高度傳統(tǒng)的工作方法中,手工雕刻技術(shù)在我們公司已經(jīng)應(yīng)用了265年以上?!?/div>
該項目于2016年開始,此時Bellouard剛剛加入EPFL并成立了Galatea Lab,目的是研究激光與材料的相互作用以及微工程的潛在應(yīng)用。他的團(tuán)隊使用高強(qiáng)度、超短激光脈沖進(jìn)行工作,能夠改變材料的性能。這些脈沖的發(fā)現(xiàn)開辟了全新的研究途徑。“在那之前,我們無法對材料內(nèi)部進(jìn)行加工”, Bellouard說,“我與江詩丹頓的母公司Richemont進(jìn)行了交流,探討了如何將這項技術(shù)與工藝技術(shù)相結(jié)合,將其應(yīng)用于手表雕刻似乎是一個完美的選擇?!?/div>
在江詩丹頓任職超過十二年的雕刻師Emmanuelle Maridat認(rèn)為這是一個好想法,她很高興有機(jī)會通過這種新的方式來改變自己的職業(yè)。激光雕刻是一項復(fù)雜的工作,僅使用一小束光束和數(shù)字筆在晶體內(nèi)部蝕刻線條并不容易,因為線條太細(xì)無法用肉眼看到,而如何在虛擬空間中控制手部的精細(xì)移動也是一個難題。研究團(tuán)隊嘗試了幾種用于這一系統(tǒng)的觀察設(shè)備:首先是雙目顯微鏡,然后是計算機(jī)屏幕,最終選擇了VR頭顯。但是VR頭顯目前仍然需要進(jìn)一步調(diào)整。
Maridat發(fā)現(xiàn)的最大困難是她移動數(shù)字筆時沒有感受到任何物理阻力。“在我的工作中,不僅要能看到和感知雕刻的形狀,還會感受到與材料的相互作用——當(dāng)你的刀具觸碰金屬或者晶體時,移動和蝕刻的過程中會產(chǎn)生阻力。但換成激光后,這些阻力消失了,也讓我失去了方向?!?/div>
因此,參與該項目的雕刻師不得不重新認(rèn)識新技術(shù)下的雕刻工作,他們必須習(xí)慣使用高科技工具,并在此過程中幫助改進(jìn)系統(tǒng),另一方面,工程師則必須從工匠的角度出發(fā),找到恢復(fù)物理聯(lián)系和阻力感受的方法?!笆褂眉す夂?,工匠們失去了與雕刻材料的物理接觸,這對他們來說是個問題,因為他們只能看到自己的所作所為,而沒有觸覺反饋。我們必須以虛擬的方式重新創(chuàng)建該反饋”,Bellouard說。
為此,Galatea實驗室的工程師聯(lián)系了Force Dimension,這是EPFL旗下的子公司,主要開發(fā)手術(shù)機(jī)器人技術(shù),但也參與了精密手表制造。Force Dimension的專家設(shè)計了一種可以重現(xiàn)物理阻力的設(shè)備。他們創(chuàng)造了一種附在機(jī)械手臂上的數(shù)字筆,該筆使用觸覺技術(shù)在虛擬雕刻材料時為用戶帶來觸摸感。Force Dimension的共同創(chuàng)始人Fran?oisConti這樣描述它:“程序員將所需的運(yùn)動強(qiáng)度和位置數(shù)據(jù)輸入到機(jī)器中,然后在機(jī)械臂上進(jìn)行復(fù)制。這就賦予了工匠正確的阻力,讓他們感覺好像真的在觸摸物體一樣。”
該項目還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有結(jié)束,最終也可能轉(zhuǎn)向VR以外的其他形式。
“江詩丹頓的創(chuàng)新目標(biāo)是尋求能夠繼續(xù)制造卓越手表的新技術(shù)。能夠以3D形式構(gòu)造手表手表,在一塊晶體中的任何地方雕刻真正的3D雕塑,將帶來非常有趣的可能性” Bertusi表示,同時Bertusi還透露,有關(guān)項目的進(jìn)一步研究工作已經(jīng)在討論中。
【93913原創(chuàng)內(nèi)容,轉(zhuǎn)載請注明及回鏈】