快速設計可3D列印的連接器:可以將指定的兩個對象快速的連接在一起

2021-01-09 電子發燒友
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快速設計可3D列印的連接器：可以將指定的兩個對象快速的連接在一起

工程師青青 發表於 2018-07-06 07:43:00

近日，迪斯尼公司的研究人員公布了一種自動化的方法，能夠快速設計可3D列印的連接器。為此研究團隊還發布了一篇題為《自動連接：可3D列印的連接器的計算設計(AutoConnect: Computational Design of 3D-Printable Connectors)》的研究論文。需要將手機裝到您的自行車車把上?把揚聲器裝到您的書架上?甚至把紅牛綁到您的腰帶上?這種自動連接(AutoConnect)方法允許用戶快速製造可用於任何用途的連接器，而只需指定兩個對象的尺寸即可。一旦尺寸被設定，AutoConnect就會提供一系列可用的設計，以準確地將兩個對象連接在一起。

但是，如果要製作連接器的3D模型，還需要對想要連接的兩個對象的虛擬模型進行定位和定向，並註明一些輔助信息，比如重量和尺寸等。AutoConnect然後會生成幾種安全地連接這兩個項目的設計供選擇。然後，用戶可選擇一款看起來最好或者最能滿足他們的需要的設計。

而要設計出可以連接兩個對象的連接器，最重要的是其兩端的固定裝置的設計。目前該軟體能夠生成兩種類型的固定裝置。第一種是針對具有標準形狀的對象，比如管道和飛機，或者用於連接椅子腿等。而要創建這樣的固定裝置，AutoConnect會瀏覽一系列參數化的機械固定裝置，以增強固定力度和減少材料消耗為目前對其進行優化。對於一些對象，比如智慧型手機等，用戶還可以指定不能遮蓋的區域，以及對象是否可以自由地插入取出還是需要被牢牢地固定住。

另一種類型的固定裝置則針對無規則外形的對象。這種類型的固定裝置通常需要對對象的外形進行幾何分析，從而生成外殼狀的固定裝置。他們寫道：

「對於無規則外形的對象，AutoConnect在設計固定裝置時會首先在對象表面選擇對稱的「種子點」，然後通過迭代擴大對象表面的殼的面積，直到對象上的接觸點的數量能夠滿足設計標準中的固定能力和抓握能力。」

下面的圖片是AutoConnect自動生成的各種不同的連接器，a-g為一個標準形狀的對象與無規則外形對象的連接：

h為兩個標準形狀的對象的連接：

i則是一段為3D列印對象的連接器：

通常AutoConnect會自動生成幾個備選方案供用戶選擇。迪斯尼的研究人員認為，這種自動化將使更多的普通消費者更為方便地使用3D列印技術和3D設計，即使他們缺乏必要的技能。

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