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MIT:开发出减少浪费的激光切割工具 精选

已有 4248 次阅读 2021-2-20 21:54 |个人分类:新观察|系统分类:海外观察

MIT开发出减少浪费的激光切割工具

诸平

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Fabricaide provides live feedback on laser-cut designs, such as warnings about whether the materials will fit on the sheets to be cut. Credits: Image courtesy of the researchers.

据美国麻省理工学院(MIT2021217日(当地时间)提供的消息,该校计算机科学与人工智能实验室(MIT Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory, MIT's CSAIL)研究人员开发出一种激光切割工具——Fabricaide,提供实时设计反馈,帮助用户减少材料浪费。

激光切割是许多行业的重要组成部分,从汽车制造业到建筑业普遍使用。然而,这个过程并不总是简单或有效的:切割巨大的金属薄板需要时间和专业知识,即使是最谨慎的用户仍然可以生产大量的废料,这些废料就被白白浪费掉了。使用激光切割优势的潜在技术实际上并不是那么先进:它们的用户通常对所用每种材料的多少一无所知,或者他们心中的设计是否能够被制造出来也心存疑虑。考虑到这一点,麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室(MIT's CSAIL)的研究人员创建了一种名为Fabricaide的新工具,该工具可提供有关如何将设计的不同部分放置到其图纸上的实时反馈,甚至可以准确地分析到底使用了多少材料。

博士生Ticha Sethapakdi说:“通过在设计创建时就提供设计可行性的反馈,Fabricaide允许用户在现有材料的背景下更好地规划他们的设计。”博士生Ticha Sethapakdi与麻省理工学院的教授斯蒂芬妮·穆勒(Stefanie Mueller)一起负责此系统的开发,本科生阿德里安·雷金纳德·蔡西(Adrian Reginald Chua Sy)以及美国卡内基梅隆大学( Carnegie Mellon University)的博士生丹尼尔·安德森(Daniel Anderson)也参与此项研究。

该团队说,Fabricaide有一套工作流程,该流程大大缩短了设计和制造之间的反馈循环。Fabricaide作为激光切割工具,将用户所做的工作存档,对用户剩下的每种材料的数量进行跟踪。它还允许用户将多种材料分配给要切割的设计的不同部分,简化了过程,从而减轻了多材料设计的麻烦。

Fabricaide的另一个重要元素是自定义2D打包算法(custom 2D packing algorithm),该算法可以实时以最佳有效方式将零件排列到图纸上。该团队表明,他们的算法比现有的开源工具(open-source tools)更快,同时在质量可与其相比拟。如果用户已经知道如何安排材料,也可以关闭该算法。

Ticha Sethapakdi博士说:这些材料很多都是非常稀缺的资源,所以经常出现的一个问题是,设计师直到他们已经削减了设计之后,才意识到他们已经将材料用完了。” “有了Fabricaide,他们就能更早地知道,以便他们可以主动提前确定如何最好地分配材料。

在用户创建设计时,该工具会优化零件在现有图纸上的放置,在材料不足时可以发出警告,并提供材料替代建议(例如,使用1 mm厚的黄色丙烯酸酯代替1 mm红色的丙烯酸酯)。Fabricaide充当与现有设计工具集成的界面,并且与2D3D CAD软件(例如AutoCADSolidWorks甚至Adobe Illustrator)兼容。

在未来,该团队希望并入更多更复杂的材料特性,例如其强度或柔韧性。该团队表示,他们可以设想将Fabricaide用于共享创客空间,以减少浪费。用户可能会看到有10个人正在尝试使用特定的材料,然后可以切换到其他材料进行设计以节省资源。该项目得到了美国国家科学基金会(National Science Foundation)的部分支持。上述介绍仅供参考,更多信息请注意浏览MIT网站的原文报道

https://news.mit.edu/2021/less-wasteful-laser-cutting-fabricaide-0217#article-video-inline



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