时尚的数字增强路由器提供“自动更正你的手”功能

去年，刚刚从麻省理工学院获得计算机科学博士学位的 Alec Rivers 遇到了一个问题。他和联合创始人 Ilan Moyer 发明了一种数字增强型电动工具，并计划通过他们的公司进行销售。在第三方图形软件中绘制一个图形后，准木匠可以将该工具推到木头、塑料甚至黄铜上。使用计算机视觉软件，该工具会自动调整切割头的路径以匹配数字图像，将线条修正到百分之一英寸以内。该团队喜欢将其视为“手部自动校正”。但对于消费市场来说，该工具看起来不够锋利，而且有一个有趣的名字：Taktia。

“Taktia 看起来很酷，但从外观上看不出它能做什么，”里弗斯说。

于是里弗斯找到了一位名叫马蒂·马丁 (Matty Martin) 的工业设计师。马丁曾在谷歌工作过三年半，当时他还是个天才少年，但他想尝试创业。他还喜欢木工，这让他很适合这份工作。

经过数月与两位联合创始人的讨论，马丁试图根据某些设计原则重新构思 Taktia：简单、易用和开放。他说，一旦你理解了产品的核心功能，好的设计就会自然而然地出现：在这个例子中，核心功能是一种自动校正切割工具。

“（作为一名设计师），你要弄清楚是什么让一款产品如此特别，它能做什么，”马丁说。

经过无数次反复，团队最终确定了设计方案，并匆忙完成了原型，准备在 5 月底的湾区创客博览会上亮相。（前一天他们还在收尾。）但最终，马丁用光滑的黑色外壳和牢固嵌入的屏幕取代了笨重的黄色 Taktia 路由器。这款工具还有一个新名字，更直接地描述了它的功能：Shaper。对于马丁来说，手柄和柔和的色彩实现了他让这款工具更开放、更平易近人的目标。

“如果你看看市场上一些主要的电动工具，你会发现它们有点吓人，”马丁说。“Shaper 不太像玩具，但感觉几乎一样。手柄就像在说，‘嘿，把我抱起来。’”

“我们试图用设计讲述一个故事。背部区域负责‘大脑’，前部区域负责切割，”里弗斯说。

姿态估计

2011 年，里弗斯还是一名研究生。他决定要一台价值 10,000 美元以上的计算机辅助 CNC 木工路由器，但要具有这种设备的精度，而且这种设备要便携，业余爱好者可以负担得起。因此，他的第一个版本的“Taktia”允许用户沿着图案推动切割刀片，但只能沿着一个轴。这是一款不错的切割工具，但缺乏工业 CNC 机器的精度和易用性。

因此，凭借机械工程研究生 Moyer 的硬件专业知识，Rivers 开发了一种可以充当“工具 GPS”的软件。与全尺寸计算机辅助 CNC 路由器一样，用户在软件中创建设计。然后计算机视觉算法在工具切割时学习和导航木材或其他材料的地图。

这款工具的特别之处在于它采用了一种名为“3D 姿势估计”的技术。用胶带贴在切割表面上的各种多米诺骨牌图案可作为工具记忆的地图。然后，当切割头沿着表面移动时，计算机视觉算法会实时分析工具摄像头拍摄的二维图像，并估计它在记忆的多米诺骨牌地图上的 3D 空间位置。用户根据所需形状轻轻推动工具，Shaper 会立即在多个轴上将运动校正到 1/100 英寸以内。

听起来令人印象深刻，但里弗斯淡化了这一成就。

“计算机视觉是一项艰巨的工作，但从技术角度来看，它实际上并不是什么新奇事物。人们以前做过类似的事情，”他说。“这是我们对数字增强工具理念的应用，即人类和工具协同工作，这就是大部分新奇之处。”

算法提供精细切割的“大脑”，人类提供力量，让 Shaper 能够提供价值 10,000 美元的 CNC 机器的精度，但又具有电锯的便携性。（CNC 机器的范围受到固定木材的床身尺寸的限制）。Shaper 可以在工匠贴上多米诺骨牌胶带的任何地方工作，甚至可以在嵌入要切割的表面的地方工作，例如墙壁或地板。