桌面游戏玩家经常使用热线切割器将大块泡沫变成精致的微型景观，但这对机械臂将热线雕刻变成了一种复杂的艺术形式。通过协调他们的动作，他们甚至可以通过弯曲和扭曲柔性金属棒切割泡沫来重现 3D 模型中最复杂的曲线。
传统上，热线切割机使用只能在聚苯乙烯泡沫中进行直线切割的直线。重新创建曲线或更有机的形状需要首先切割粗略的轮廓，然后使用文件、锉刀或其他工具进行细化和平滑处理。使用机器人可以加快这一过程，但苏黎世联邦理工学院计算机科学系计算机器人实验室的研究人员通过教一对机器人手臂协同工作，进一步改进了这种方法，使雕刻过程不再局限于直线切割。
YuMi IRB 14000 机器人有两条手臂，每条手臂可以有七个自由度。每个手臂的抓手都握住“不可拉伸的弹性金属杆”的末端，这意味着虽然它可以弯曲和翘曲，但不能拉伸，因此它的长度永远不会改变。这很重要，因为正如一篇题为“ RoboCut：使用机器人控制的柔性棒进行热线切割”的论文中所详述的那样，为了使这一想法发挥作用，研究人员必须能够计算和模拟线的确切形状，如两条手臂移动，任何不必要的和计划外的拉伸都会导致几乎不可能准确预测杆弯曲时的形状。
掌握机器人手臂的运动并能够重新创建非常具体的金属杆扫描只是问题的一部分。在损坏发生之前，杆只能弯曲到一定程度，因此研究人员必须确定其局限性，然后在这些边界内计划切割。如上面的视频所示，使用这种技术雕刻著名的斯坦福兔子 3D 测试模型不能一次完成。研究人员必须开发能够分析 3D 模型的工具，然后计算一系列全面的切割，以特定顺序去除泡沫碎片，最终揭示动物。
这些计划中的序列还必须考虑到模型的复杂性，例如，设计用于切割兔子尾巴的全面切割不会在此过程中意外切掉兔子的耳朵。该研究采用了一种独特的 3D 打印减材方法，传统上是通过在增材过程中逐层构建材料来完成的，而不是在这里削减现有的材料块以显示 3D 模型。它可以在其他材料上工作吗?雕刻聚苯乙烯泡沫并不需要太多努力，但金属、石头甚至木材都会带来更大的挑战。
可以像金属棒一样弯曲和弯曲的电锯刀片根本不存在。但是，如果您曾经惊叹于当地州博览会上展示的精美黄油雕塑，那么这项研究可能会将这些艺术品提升到另一个层次。