El trabajo realizado por investigadores del Multimodal Simulation Lab de la Universidad Rey Juan Carlos, junto con investigadores de Disney Research, aporta una solución informática para diseñar y fabricar objetos deformables con un comportamiento deseado.
Esta tecnología calcula de manera automática la malla de un objeto deformable. Dicha malla se puede introducir a una impresora 3D de manera que se obtiene el objeto fabricado con el comportamiento deseado. “Se toman como entradas varios modelos 3D de un mismo objeto, por ejemplo, un dinosaurio de juguete con la cola doblada a un lado, con la cabeza levantada, mirando a un lado, etc.”, explica Miguel Ángel Otaduy, investigador del Multimodal Simulation Lab de la URJC, quien añade que “la solución propuesta descansa sobre varias aportaciones científico-técnicas en el diseño computacional de objetos deformables”.
Algunas de estas contribuciones consisten en el diseño de un modelo elástico para representar las conexiones de la malla y en la formulación de una metodología que calcule la malla óptima para los modelos 3D. Además, se ha conseguido un comportamiento elástico variable utilizando un único material, lo cual hace que se simplifique la fase de impresión 3D y el coste del objeto final.
Como resultado del trabajo se ha demostrado la capacidad de fabricar objetos con propiedades mecánicas heterogéneas y que se adaptan a deformaciones deseadas. Un diseñador puede crear los modelos deseados de manera sencilla en herramientas CAD 3D y la solución aportada realiza de manera automática el cálculo de la malla óptima a fabricar en una impresora 3D.
Por el momento, esta contribución es de carácter principalmente teórico y sólo se ha demostrado en pequeños objetos de juguete. Sin embargo, la tecnología desarrollada tiene aplicación en campos con un gran impacto potencial, como el diseño de órtesis y prótesis médicas, el diseño de tejido y órganos sintéticos, o el diseño de ropa y mobiliario.
Además, este trabajo se enmarca dentro del proyecto ERC Starting Grant Animetrics, que persigue el diseño de modelos de simulación del comportamiento mecánico de fenómenos y objetos cotidianos, en este caso para su fabricación.
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Referencia bibliográfica:
Jesús Pérez, Bernhard Thomaszewski, Stelian Coros, Bernd Bickel, José A. Canabal, Robert Sumner, Miguel A. Otaduy. Design and Fabrication of Flexible Rod Meshes. ACM Trans. on Graphics (Proc. of ACM SIGGRAPH), Volume 34, Number 4 – 2015.