新型經濟實惠的機器人手寫系統
最近，機器人技術和人工智慧 (AI) 的進步使得開發出許多具有獨特特徵的系統成為可能，這些系統可以應用於各種現實世界的場景。這些機器人能夠進行一些傳統上只有人類才能完成的活動，例如素描、繪畫，甚至手寫文件。
這些機器人可以在專業和創意領域中發揮有趣的作用，因為它們可以幫助自動化創作藝術作品、法律文件、信件和其他文件的過程。到目前為止，大多數手寫機器人系統都有一些限制，例如生產成本高（約150美元）和體積龐大。
最近，與全球學生非營利組織 App-In Club 相關的兩位研究人員開發了一種新的經濟實惠的機器人手寫系統，這種系統對個人消費者、學校、大學和小型企業來說可能更具可負擔性。這個系統在 arXiv 預印本伺服器上發表的論文中介紹，整合了一個 Raspberry Pi Pico 微控制器和其他可以通過 3D 打印生產的元件。
研究人員黃天逸和熊瑞智寫道：「這篇論文介紹了一種經濟實惠的機器人手寫系統，旨在高精度地模仿人類的手寫風格。結合 Raspberry Pi Pico 微控制器、3D 打印元件和基於機器學習的手寫生成模型，該系統可以將用戶提供的文本轉換為真實的筆劃軌跡。」
與之前推出的手寫機器人系統相比，這些研究人員設計和製作的系統更便宜且更具多功能性，因為它使用輕量的塑料元件，這些元件是通過 3D 打印製作的，而不是傳統的金屬元件。此外，研究人員使用更簡單的機械解決方案來整合這些 3D 打印的元件，例如用引導螺桿取代之前系統中使用的定時帶。
這個新系統也非常節能，並且可以輕鬆定制以創建不同類型的手寫文件。研究人員還將其與基於機器學習的手寫生成模型結合，這個模型是通過開源的 JavaScript 庫 TensorFlow.js 實現的。
黃天逸和熊瑞智在一系列測試中評估了他們的系統，該系統用來寫出由其底層機器學習手寫模型生成的各種文本行。然後將機器人系統創建的手寫文本與原始文本進行比較，並將它們與機器生成的文本版本重疊。
作者寫道：「通過利用輕量的 3D 打印材料和高效的機械設計，該系統的總硬體成本約為56美元，顯著低於商業替代品。實驗評估顯示手寫精度在±0.3毫米內，寫作速度約為200毫米/分鐘，將該系統定位為教育、研究和輔助應用的可行解決方案。」
研究人員進行的初步測試結果令人鼓舞，因為他們的系統能夠生成逼真的手寫字，與 AI 生成的手寫字的印刷版本非常相似。未來，這個有前景的系統可能會在更大規模上製造並商業化，這可能有助於讓手寫機器人技術對更廣泛的消費者更具可及性。
更多資訊：黃天逸等，經濟實惠的機器人手寫系統與 AI 整合，arXiv (2025)。DOI: 10.48550/arxiv.2501.06783
期刊資訊：arXiv
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