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电脑横机上的“3D打印”技术

近来,卡耐基梅隆大学的计算机科学家开发出一种系统,可以将三维指令转化为电脑横机可以识别的编织语言,从而让电脑横机自动编织出各种各样的3D形状。



卡耐基梅隆纺织实验室的研究人员用这个系统编织出了各种毛绒玩具和服装。更神奇的是,实验室的负责人James McCann说,使用这个系统不需要有任何专业经验,直接操作机器就可以完成编织。


James McCann希望未来可以在这样的机器上可以大规模生产各种定制尺寸的针织帽子、手套以及服装,还可以在编织的运动鞋面、毛衣和帽子等产品上设计各种独特的图案。“让操作一台针织机就像用3D打印机一样的方便。”James McCann说。


“3D打印”的立体针织物


这可以说是对目前针织业的一种颠覆性设想。

现在,如果要让一台针织机编织设计好的产品,必须要有专门的操作工配合,将设计师的设计转化成为针织机可以识别的工艺语言,否则就没办法生产。因为一般很少有服装设计师会设计机器工艺来操作针织机,尤其是需要电脑控制的针织机,这样的话,就很不利于一次性设计的私人订制产品开发。

据了解,团队主要是借鉴了常见的 3D 建模方法为电脑横编机(V-bed knitting machines)开发出一种操作系统,通过钩针来控制线圈的穿套,从而使复杂的立体针织物也可以自动编织,不过,与手工编织相比仍有许多不尽完善之处。

团队成员 Vidya Narayanan 解释道,这套系统主要是将机器在操作中的诸多限制考虑进去后确定了算法,然后得到了机器可执行的编织指令,同时还减少了纱线断裂或卡线。


已开发的3D缝纫机缝制效果


James McCann 指出,这样的前端设计在 3D 打印和数控工具机中很常见,但在针织产业却不然。同样的,3D 打印和数控工具机设备多半都是使用通用语言和文件格式,但针织机却会因品牌不同而在操作上有些区别。“针织行业的的硬件设备已经开发得非常成熟,但软件系统的开发仍需要一些拓展和改善。” James McCann 说到。

这套系统目前只能生产平纹的针织布,还无法进行花型图案的编织,但 James McCann相信很快就会有新的研究进展,而且针织的操作控制系统也是时候做一些扩展开发,让各种设计软件与任何机器都兼容。

James McCann 目前努力创造一种名为“Knitout”的通用格式针织工艺,这种格式将可以导入任何品牌的针织设备并可以识别工艺进行编织。该团队将会在今年夏天举办的 SIGGRAPH 2018 会议公布最新的研究成果。(纺织导报)

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