Spaghetti Detective (TSD), un software open source di intelligenza artificiale che interrompe automaticamente le stampe non riuscite

Spaghetti Detective: il software IA open source rileva stampe andate male

Gli utenti di stampanti 3D desktop sono abbastanza familiari con le disavventure di alcuni lavori di stampa che vanno male e gli estrusori versano materiale su tutta la loro macchina mentre sono fuori dal negozio o dormono profondamente nel letto. Di fronte a una stampante piena di spaghetti di plastica la prossima volta che vai a controllare, è una delle esperienze più scoraggianti e frustranti che un utente può affrontare.

Il tentativo di risolvere questo problema è Spaghetti Detective (TSD), un software open source di intelligenza artificiale che interrompe automaticamente le stampe non riuscite. Il software funziona continuamente su un server e utilizza una webcam del computer o della stampante per monitorare il processo di stampa. Se rileva un errore di stampa, mette automaticamente in pausa la stampa e avvisa l’utente via SMS o e-mail. È quindi possibile scegliere di annullare la stampa e impedire la formazione non solo di un piatto di spaghetti non commestibili, ma anche la possibilità di danni all’apparecchiatura o pericolo di incendio. Spaghetti Detective può essere eseguito su un vecchio PC collegato al Web o, se si preferisce non fare affidamento sul cloud, è possibile ospitare il server TSD su una scheda Jetson Nano di NVIDIA.

Mentre il software è gratuito per gli utenti con una stampante che stampa di rado, consentendo loro di monitorare le stampe alla velocità di un frame per 10 secondi, quelli con più stampanti possono pagare una piccola tassa per guardare più macchine. $ 4 per una stampante che stampa frequentemente e $ 2 per ciascun sistema aggiuntivo fino a cinque: vengono stabilite tariffe speciali per i tipografi con aziende di stampa con più di cinque stampanti. Ciò consente un frame rate di 25 al secondo e ore di utilizzo aggiuntive del software. Mentre l’account gratuito ti dà 10 ore gratuite di monitoraggio della stampa mensilmente, l’account Pro arriva con 50 ore.

TSD è stato lanciato dal programmatore software Kenneth Jiang, che ha creato i plug -in OctoPrint Anywhere e Slicer . Come discusso in un blog dettagliato , il software si basa su un algoritmo di deep learning chiamato YOLO per rilevare errori nella stampa. Il team di Spaghetti Detective utilizza un software speciale per disegnare caselle sugli errori degli spaghetti, un processo noto come “etichettatura dei dati”. Queste immagini vengono inviate al software per addestrare YOLO a sapere cosa cercare in un processo che può richiedere ore o giorni.

Il software di apprendimento profondo che rileva gli spaghetti con vari livelli di sicurezza. Immagine gentilmente concessa da The Spaghetti Detective.

Dopo una formazione sufficiente, l’algoritmo è in grado di generare coordinate di ciò che pensa siano errori di spaghetti con percentuali che indicano il grado di sicurezza che ha riscontrato un problema. Il team ha dovuto ripetere l’addestramento centinaia di volte a causa del fatto che il detective ha scambiato oggetti come fermagli e fili per spaghetti.

Il comportamento di risposta del software può quindi essere modificato, con il Detective alla ricerca di guasti e quindi apprendendo se tali problemi erano o meno guasti effettivi o errori nel rilevamento. Questo è combinato con una contabilità degli errori reali che si sono verificati e se tali errori sono stati rilevati o meno dal software. Questi due comportamenti, soprannominati rispettivamente “precisione” e “richiamo”, sono bilanciati in modo tale che il Detective possa agire con estrema vigilanza, cogliendo il 100% dei guasti attraverso un monitoraggio continuo o semplicemente permettendogli di sedersi, guardare e imparare, consentendo il 100% di errori da elaborare senza interruzione. A partire dallo scorso agosto, l’accuratezza del software (quanti falsi allarmi o guasti persi per ogni 100 stampe), il Detective aveva un tasso di inesattezza del solo 6,9 per cento.

Il software sembra essere potenzialmente così potente da poter rilevare errori nelle stampanti che non dovrebbero essere nella sua visuale. Secondo un utente reddit, il detective ha riscontrato un problema con una stampante sullo sfondo della webcam, non solo quella su cui era focalizzata.

Uno screengrab dall’app Spaghetti Detective di un utente reddit.

Attraverso le varie famiglie tecnologiche di produzione additiva (AM), la stampa 3D si sta evolvendo per diventare veramente ripetibile e controllata dalla qualità. Per i sistemi industriali, ciò potrebbe significare incorporare il software PrintRite3D di Sigma Labs in un sistema di fusione del letto di polvere metallica o utilizzare la tecnologia di simulazione per compensare le distorsioni in un processo stampato.

Per le stampanti 3D desktop, è un’altra storia. Non ci sono gli stessi sforzi commerciali intrapresi per automatizzare e migliorare il controllo di qualità dei sistemi di estrusione economici. I produttori di macchine stanno aumentando la qualità delle loro macchine. Il livellamento automatico del letto è ora una funzionalità più o meno standard o stampanti 3D desktop “professionali”. Lo stoccaggio incorporato di filamenti secchi da alcune aziende ha lo scopo di migliorare la qualità e la longevità del materiale. Alcune macchine includono opzioni di spegnimento automatico per stampe non riuscite.

Sfortunatamente, non vediamo più la stessa attività di stampa 3D open source che una volta era associata alla community di Maker. TSD dimostra chiaramente che questi entusiasmanti progetti sono vivi e in buona salute, ma sembra meno coordinato rispetto al lavoro svolto sui forum RepRap. Ciò non significa che non possiamo avere una rinascita della stampa 3D open source grazie a progetti come questo che aumentano la qualità delle macchine desktop mantenendo bassi i costi, sembra che TSD abbia raggiunto qui. La comunità open source non è bella?

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