即时3d打印系统打印你设计的东西就像你设计它一样

3d打印已经成为工程师和设计师的强大工具,他们可以通过创建设计方案的实体副本来进行“快速原型制作”。

但是如果你决定做出改变呢?你可能不得不回去,改变设计,重新打印整个东西,也许不止一次。因此,康奈尔大学的研究人员提出了一个交互式原型系统,可以在你设计时打印出你正在设计的东西;设计人员可以在过程中的任何地方暂停,以进行测试、测量,如果需要,还可以对仍在打印机中的物理模型进行更改。

“我们正在从人机交互走向人机交互,”研究生彭怀淑(音)在2016年ACM人机交互大会上提交的一篇论文中描述了这个飞印系统。合著者是信息科学副教授弗朗索瓦•吉姆布雷蒂埃(Francois Guimbretiere);史蒂夫·马施纳,计算机科学教授;和博士生吴润东。

他们的系统使用了改良版的创新“WirePrint”打印机,该打印机是由Guimbretiere实验室和德国波茨坦的Hasso Platner研究所合作开发的。

在传统的3d打印技术中,喷管扫描整个舞台,在上面沉积塑料滴,每次通过后略微上升,形成一系列的层。利用线印技术,喷嘴挤出一根快速硬化塑料绳,以创建一个线框,该线框表示计算机辅助设计(CAD)文件中描述的实体物体的表面。WirePrint的目标是通过创建一个对象的形状模型来加速原型制作,而不是打印整个实体。即时打印系统建立在这个想法上,允许设计师在打印过程中进行改进。

新版本的打印机有“五个自由度”。喷嘴只能垂直工作,但打印机的工作台可以旋转,使模型的任何面朝上;例如,一架飞机的机身可以侧翻来增加一个机翼。还有一个切割器可以去掉模型的部分,比如给飞机一个驾驶舱。

喷嘴已被延长,因此它可以通过钢丝网进行内部改变。一个由磁铁对齐的可移动底座允许操作员将模型从打印机中取出来测量或测试,看看它是否适合它应该去的地方,然后将它替换到精确的原始位置以恢复打印。

该软件是一个流行的CAD程序的插件,它设计线框并向打印机发送指令,允许中断。设计者可以专注于数字模型,让软件来控制打印机。当设计人员处理CAD文件时,打印可以继续,但是当工作完成后,将更改合并到打印中,打印将继续。

作为演示,研究人员创建了一个玩具飞机模型,以适应乐高机场的场景。这需要增加机翼,为乐高飞行员切割驾驶舱,并经常移除模型,以查看翼展是否适合跑道。整个项目只用了10分钟就完成了。

研究人员表示,通过创建成品外观的“低保真草图”,并允许设计师在设计过程中重新绘制,“我们相信,这种方法有可能提高设计过程的整体质量。”

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