擴增實境技術讓木工更精準、更輕鬆

瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）研發出一套創新的擴增實境（AR）系統，能協助木工匠人進行超高精度的木材切割作業，完全不需要傳統的測量與標記程式。這項突破性的混合技術，將讓發展中國家的中小型木工企業、專業木匠與建築從業人員，都能輕鬆負擔數位輔助技術的優勢。

木材作為環保建材正日益受到青睞，不僅具備碳封存能力、組裝快速，還有優異的隔熱效能。隨著木結構建築需求激增，過去20年來，許多木材加工廠紛紛匯入自動化裝置。如今在專業工坊裡，隨處可見配備精密切割器的機械手臂，這些造價不菲的機器人能執行複雜的重複性作業。

EPFL工程團隊開發的「擴增木工」系統，徹底顛覆傳統木匠一手拿鉛筆、一手持捲尺的工作模式。這套開源系統已發布於GitHub平臺，首創性地將人類的靈巧性與電腦運算的可靠性完美結合。經過四年研發測試，由Andrea Settimi博士領軍的團隊成功打造出能產生亞毫米級全息投影的裝置，即時引導操作人員。

實際操作時，螢幕會顯示覆蓋在實體木材上的虛擬工作區，不同色線標示工具定位、鑽孔深度、切割角度等關鍵引數。系統更搭載即時反饋機制，Settimi博士解釋：「當工具或木材發生位移時，虛擬標記仍會保持對齊，讓操作者能立即調整動作。」

要達到如此驚人的精度，研究團隊整合多項電腦視覺技術，建立龐大的3D工具模型資料庫。使用時需先掃描批次木材建立數位檔案，隨機貼上定位標記後，再上傳3D施工圖面。透過電腦視覺與感測器，普通木工工具就能升級為智慧裝置，直接在木材上投影切割引導線，大幅降低人為失誤。

這項技術最突破之處，在於解決了雜亂工坊環境的物件辨識難題。團隊與EPFL影像中心合作開發的程式，能精準識別散置的工具與木料，確保虛擬工作區與實體環境完美同步。如今中小型業者也能製作以往只有高價機器人才能完成的複雜造型，Settimi博士強調：「這套系統充分發揮人類的靈活性，即使新手也能快速數位化施工流程。」

這種人機協作的混合模式，既保留工匠的技藝與判斷力，又結合機器的精準度。正如研究團隊所言：「擴增木工技術推動了現代木工與木結構設計的人機協作新模式，確保施工過程既數位化又兼具在地化與社會責任。」

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