עיצוב בעזרת אלגוריתם – עיצוב מכשיר רפואי מבוסס נתונים אישיים

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס


עיצוב בעזרת אלגוריתםעיצוב מונחה נתונים אישיים נמצא כאן. עם עיצוב בעזרת אלגוריתם (AAD) והיכולת להתאים את העיצוב שלך עם כללים, משוואות מתמטיות ופרמטרים, עיצוב מותאם אישית מהיר להפקה ולשלוח למדפסת תלת מימד. השוק הרפואי מציג הזדמנויות רבות בכיוון זה. לדוגמה, סטארט-אפ פיתח משקפיים מודפסים בתלת מימד המבוססים על סריקה תלת מימדית של פנים.

נתקלתי לראשונה ב-AAD מבלי שידעתי זאת. לעיצוב בתמונה לא היה שום קשר לצורות אורגניות שהן בדרך כלל הסיוט של מעצבי תלת מימד. חשבתי שלעולם לא אצליח לשחזר את זה עם כישורי ה-CAD (Computer Aided Design) ומידול תלת מימד שלי. השתמשתי ב-Solidworks ככלי דוגמנות ה-CAD שלי מאז התיכון. CAD הגיע בשנות ה-90 והחליף את נייר העקיבה ואת שולחן השרטוטים, עבר מ-2 מימדים ל-3 מימדים. CAD אפשר למעצבים לדמיין ולסובב את העיצוב שלהם בתלת מימד והיה מחליף משחק.

התמונה הייתה בניין עם קצוות עקמומיות וטונות של צורות דומות בקנה מידה גדול או קטן יותר לפי מרכז משיכה ברור. זה היה לוקח לי ימים ומספר רב של משוואות מתמטיות לעשות את זה ב-CAD. מכיוון שאני די סקרן, אתגרתי את עצמי לברר איך זה נעשה. לאחר מחקר, נתקלתי בתוכנה שבה נעשה שימוש – תוסף בשם Grasshopper שמתאים ל-Rhinoceros 3D, עוד אפליקציה ידועה לדוגמנות תלת מימד. הכרתי קצת את קרנף אז החלטתי ללמוד גראסהופר.

עוד ב-2015, לא היו משאבים מקוונים של Grasshopper, אז קניתי ספר מאת ארתורו טדסקי בשם עיצוב בעזרת אלגוריתמים AAD, אסטרטגיות פרמטריות באמצעות Grasshopper. ארתורו למעשה טבע את המונח AAD. הוא אדריכל איטלקי בדרכם המכובדת של המעצבים האיטלקיים הגדולים שהעניקו את העולם במתנה. AAD ו-Grasshopper משמשים בעיקר אדריכלים, אך בשנים האחרונות החלו מעצבי מוצר להשתמש בהם בעיצוביהם. כמוני, כנראה נתקלת בזה בלי לדעת. סוליות נעלי ניו באלאנס הן דוגמה מצוינת. אני אישית שילבתי את AAD בחלק מהמשקפיים שעיצבתי לא מזמן. אבל מה שאפשר לראות ככלי אסתטי הוא רק כריכת הספר. AAD הוא הרבה יותר מ-CAD.

מה עושה את AAD כל כך מיוחד?

בראש ובראשונה, אני נהנה מהתהליך של פיתוח עיצוב עם AAD. זרימת העבודה זורמת ואינטראקטיבית. יש לי את היכולת לדמיין את השינוי העיצובי שלי ולהתפתח באופן מיידי באמצעות מחוונים מספריים. אם אני רוצה להוסיף עוד 3 קווים לדפוס שעליו אני עובד, אני מחליק למספר החדש הרצוי והעיצוב מתעדכן באופן מיידי. ואני יכול לעשות זאת עד שאהיה מרוצה מהפרופורציות. Grasshopper בנוי ככלי הדמיה, כלומר עבודת הקו והמשטחים שאתה רואה הם רק תצוגה מקדימה. ברגע שאתה מרוצה מהעיצוב שלך, אתה יכול "לאפות" אותם כדי ליצור את המשטחים בפועל. זוהי דרך חכמה להקל על זיכרון ה-RAM של המחשב שלך.

יתרון נוסף הוא ש-Grasshopper הוא בקוד פתוח. כל אחד יכול לכתוב סקריפט שייצור כלי שיוכל להשתמש בו בתהליך העבודה שלו. כדוגמה, כתבתי סקריפט קטן ב-python כדי למצוא את נקודת האמצע של כל עקומה; תכונה שאינה קיימת בספריית Grasshopper. עכשיו זה חוסך לי את הזמן של שימוש ב-3 אלגוריתמים קיימים כדי להגיע לאותה תוצאה. תאמין לי, זה נשמע טריוויאלי אבל כשאתה צריך לבחור נקודות אמצע פעמים רבות, זה משתלם מהר.

מעצבים מתקדמים יותר עם ידע בקוד יכולים ליצור ספריות שלמות של סקריפטים שניתן להפוך לאחר מכן לאפליקציה קטנה משלהם. דניאל גונזלס אבאלדה יצר ספרייה לעיצוב תכשיטים. הוא גם המציא ספרייה שיכולה ליצור מחדש צורות טבע כמו אננס ועצי דקל, כולם מבוססים סביב מספר הזהב. אהרון פורטרפילד פיתח מחולל סריג בשם Crystallon. זה מביא אותי לדבר נוסף שאני אוהב בגראסהופר. זוהי קהילה של מעצבים נלהבים. כל שאלה שתהיה לך תענה בפורום האתר.

דבר נוסף שמייחד את החגב הוא היכולת להשתמש בפיזיקה בתוסף כמו קנגורו. יצרתי פאנל רכב קדמי רק על ידי שימוש בכוחות ועוגנים. יצרתי משטח מורכב של עקמומיות מושלמת ללא שימוש בקווי בנייה. לארתורו יש הדרכה על גשר שנוצר על ידי כוחות כמו גם דוגמאות אחרות. אפשר לשחק גם עם פרמטרים כמו אלסטיות (קפיץ) ודינמיקת נוזלים. אתה יכול אפילו לשחזר את הצל של אובייקט בזמן מסוים במקום מסוים או להציג באלגנטיות נתונים ויזואליים מורכבים. כל כך תכליתי.

עיצוב בעזרת אלגוריתםחגב מתמודד עם רשתות ממש טוב. זה אידיאלי לבניית צורות אורגניות מושלמות או מניפולציה של הסריקות התלת-ממדיות כדי להתייחס לפרויקט שלך.

עם עליית טכנולוגיות ההדפסה התלת מימדית, ל-AAD יש פוטנציאל לשבש את האופטימיזציה של חלקים על ידי יצירת מבנים קלים יותר בהשראת הטבע עם דפוס voronoi או שימוש בתוספים של FEA כגון Ameba כדי לחדד עיצוב ולהסיר חומר מיותר.

לסיכום, AAD באמצעות Grasshopper יכול לעשות הכל. אני רואה את גראסהופר ככלי רב-תכליתי, כעתיד ה-CAD, כסכין השוויצרית המספרית של מהנדסים שבה רק הדמיון מגביל את עצמו. מגוון רחב של אפשרויות למעצבים סקרנים מחכים להתגלות. אני מתכוון להשתמש ב-Grasshopper ב-StarFish. הצטרפו אליי למסע, יהיה כיף.

תמונות: StarFish Medical

קווין מריק הוא מעצב תעשייתי ב StarFish Medical. הוא למד הנדסת מכונות ב-Université de Technologie de Belfort-Montbéliard ולאחר מכן עבר לעיצוב תעשייתי באמצעות התמחות בסין, ארה"ב וקנדה. קווין פיתח עניין בעיצוב פרמטרי לפני כשנה. "זה מאפשר לי ליצור דפוס או מרקם אקראי שהיה כמעט בלתי אפשרי ליצור עם CAD סטנדרטי.







קישור לכתבת המקור – 2021-10-06 00:24:11

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
X-ray_Promo1

עוד מתחומי האתר