去年，亚历克·里弗斯 (Alec Rivers)，一位刚获得麻省理工学院计算机科学博士学位的人，遇到了一个问题。他和他的联合创始人伊兰·莫耶 (Ilan Moyer) 创造了一款数字化增强电动工具，并计划通过他们的公司销售。在第三方图形软件中绘制一个形状后，一位有抱负的木匠可以将该工具放在一块木头、塑料甚至黄铜上。利用计算机视觉软件，该工具会自动调整切割头的路径以匹配数字图像，将线条精度提高到百分之一英寸以内。团队喜欢将其称为“手部自动纠错”。但这款工具的外观不够吸引消费者市场，而且名字也很奇怪：Taktia。
“Taktia 看起来很酷，但你无法从外观上看出它的功能，”里弗斯说。
于是，里弗斯找到了工业设计师马蒂·马丁 (Matty Martin)。马丁曾以“少年天才”的身份在谷歌工作了三年半，但他想尝试创业。他业余也喜欢做木工，这让他成为了一个天生合适的人选。
在与两位联合创始人头脑风暴数月后，马丁试图根据一些设计原则重新构想 Taktia：简洁、易于上手和开放。他说，一旦你理解了产品的核心功能——在这种情况下，是一款自动纠错的切割工具——优秀的设计就会自然而然地涌现。
“（作为设计师，）你试图弄清楚是什么让产品与众不同，它在做什么，”马丁说。
经过无数次迭代，团队最终确定了设计方案，并赶在五月底的湾区创客博览会 (Bay Area Maker Faire) 前完成了原型机。（他们前一天还在赶工。）最终，马丁用一个时尚的黑色外壳和一块牢固嵌入的屏幕取代了笨重的黄色 Taktia 路由器。这款工具也有了一个新名字，更直接地描述了它的功能：Shaper。对马丁来说，把手和低调的配色实现了他让工具更开放、更易于上手的目标。
“看看市面上的一些主要电动工具，它们有点吓人，”马丁说。“Shaper 不算玩具，但感觉差不多。它的把手就像在说，‘嘿，拿起来试试吧。’”
“我们试图通过设计讲述一个故事。有一个‘大脑’的后区域，以及进行切割的‘前区域’，”里弗斯说。
姿态估计
早在 2011 年，里弗斯还在读研究生。他决定想要一台价值 10,000 美元以上的数控木工路由器所具备的精度——但要装在一台便携且价格实惠的设备中，供爱好者使用。因此，他第一版“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，但在精度和易用性方面不如工业数控机床。
于是，凭借机械工程研究生莫耶的硬件专业知识，里弗斯创建了一套软件，作为一种“工具 GPS”。与全尺寸的数控路由器一样，用户在软件中创建设计。然后，当工具进行切割时，计算机视觉算法会学习并导航木材或其他材料的地图。
这款工具的独特之处在于它应用了一种称为“3D 姿态估计”的技术。贴在切割表面上的各种多米诺骨牌图案充当了工具记忆的地图。然后，当切割头沿着表面移动时，计算机视觉算法会对工具摄像头拍摄的 2D 图像进行实时分析，并在记忆的多米诺骨牌地图上估算其在 3D 空间中的位置。用户根据所需形状轻轻推动工具，Shaper 会立即将动作校正到百分之一英寸以内，跨越多个轴。
听起来很厉害，但里弗斯淡化了这项成就。
“计算机视觉部分是大量的工作，但就技术而言，它实际上并非那么新颖。人们以前做过类似的事情，”他说。“我们将其应用于数字化增强电动工具，人与工具协同工作的理念，这才是大部分创新所在。”
算法提供精密的切割“大脑”，人类提供动力，这使得 Shaper 能够提供价值 10,000 美元数控机床的精度——但拥有电动锯的便携性。（数控机床的范围受固定木材的床尺寸限制。）Shaper 可以在工匠贴上多米诺骨牌胶带的任何地方工作，甚至可以在表面嵌入的地方进行切割，例如墙壁或地板。
谁会购买它？
尽管如此，作为一家只有一款产品的小公司，Shaper 的团队成员仍然好奇谁会为这样的工具买单。
“我们不知道最终的杀手级应用是什么，”里弗斯说。“我们知道创客们什么都做一点。我们想把它卖给创客，看看他们用它做什么。然后从中学习。”
团队最初计划在夏季进行众筹活动。但取而代之的是，他们将推出一个开放的 beta 版本，用户可以从公司网站访问，以收集用户反馈。里弗斯想弄清楚一款低于 1,500 美元的数字化增强电动工具的市场定位——这只是给爱好者的，还是专业人士也想购买的工具？
市场研究可能会带来意想不到的惊喜。在访问明尼阿波利斯的一个木工小组之前，里弗斯以为他的观众会对他在胶合板上切割美国微型复制品Shaper的演示印象深刻。
“当我们向他们展示它如何切割美国时，他们说‘好吧，行。但它能画一条直线吗？’”里弗斯说。“然后我们徒手、不使用导向器，就切出了一条完美的直线，他们简直疯了。其中一个人拿起那块木头，在办公室里跑来跑去，大喊‘看这个，看这个！’”
“能够轻松、每次都切出完美的直线、完美的圆、完美的直角？这才是会说服人们的。”
