Исследователи из Корнелльского университета и Университета Карнеги-Меллона создали прототип вязальной 3D-машины для изготовления твердых форм из горизонтальных слоев материала и стежков. 

Машина может добавлять стежки в любом направлении — вперед-назад, по диагонали, позволяя создавать самые разнообразные формы и придавать жесткость различным отдельным частям. По словам профессора информатики из Корнелла Франсуа Гимбретьера, специальный способ крепления стежков придает большую гибкость в управлении материалами. 

Гимбретьер впервые заинтересовался цельновязанными изделиями в 2016 году. Тогда он экспериментировал с вязальной машиной в лаборатории соавтора Скотта Хадсона, профессора по взаимодействию человека и компьютера в Школе компьютерных наук Университета Карнеги-Меллона. Во время пандемии COVID-19 исследователь с нуля построил подобную машину, используя компоненты, напечатанные на 3D-принтере. 

Машина включает вязальный блок со спицами 6×6, каждая состоит из двойного симметричного крючка, напечатанного на 3D-принтере и прикрепленного к латунной опорной трубке. Передняя и задняя части двойного крючка движутся независимо друг от друга. Это позволяет машине вязать лицевыми или изнаночными петлями в зависимости от того, какая половина захватывает первую петлю. 

Для управления аппаратом разработчики создали библиотеку под каждый тип петли. Для каждого изделия генерируется отдельная программа. Поскольку вязальная головка, подающая пряжу, может перемещаться непосредственно над спицами в любое место, конструкция обеспечивает отличную гибкость для создания сложных трикотажных конструкций. 

До этого вязальные машины не были настолько гибкими, что ограничивало их возможности. Разработчикам уже удалось создать предметы в виде пирамиды и буквы С.

Пока прототип работает довольно медленно, может сбрасывать пряжу или иногда цеплять ее не на те спицы, однако Франсуа Гимбретьер настроен сделать машину более надежной. Он заявляет, что конструкцию легко можно масштабировать, просто добавив больший по размеру набор спиц. 

Разработчик утверждает, что при условии дальнейшего совершенствования, подобная машина может быть полезной в медицине, например, для создания конструкций, поддерживающих искусственные мышцы или вены в процессе их роста. Цельное вязание позволяет пользователю создавать конечный продукт различной толщины и жесткости, поэтому оно может быть полезным для точной имитации биологических структур.

Результаты опубликованы в журнале ACM

Источник: TechXplore