创新的“实体编织”机器，可以制造100%可重构的物体

一种新的材料技术借鉴了奶奶的纱袋和尖端技术，它可以让我们“编织”整个家具套装，以及覆盖它们的织物。更重要的是，它可以以完全不同的形式再次使用，使其具有可持续性，多用途和可重构的乐趣。

这是Yuichi Hirose长达十年的工作，他在东京庆应义塾大学读书时首次想到了这种独一无二的技术。在那里，他在田中弘也实验室研究数字制造方法，萌生了将针织 —— 没错，就是针和纱线 —— 融入一种新的制造方式的想法。

Hirose说：“我的梦想是让这些坚固的针织机遍布世界各地。”他现在正与卡内基梅隆大学的詹姆斯·麦坎诺（James McCannnow）领导的研究团队一起努力使这一梦想成为现实。

他们的实体针织机的原型于本周在一年一度的SIGGRAPH会议上首次亮相，展示了计算机图形和交互技术，并在最佳论文类别中获得了荣誉奖。

那么它到底是什么呢？实体编织并不是一个远离3D打印的世界，因为物体是由一层一层的材料组成的，这些材料是通过自动编程的机器提供的。这台机器有一系列带锁扣的钩针，当编织线在水平和垂直方向上形成时，可以指示这些锁扣来操纵纱线。

Hirose在SIGGRAPH的一篇博客文章中写道：“实体编织是一种通过编织制造致密、坚固物体的新技术。它像3D打印一样一层一层地构建物体，但这些层是通过编织的拓扑交织的针法结构相互连接的。因此，它可以很容易地解开和重新编织，而不像其他3D打印方法需要费力地熔化成品并重新挤压成长丝，以便回收利用。”

他继续说：“为了实现实体编织的自动化，我们制作了一个工作原型、实体编织机和一个设计工具来帮助机器编程。在这个工具中，用户通过连接不同类型的块来设计对象，我们称之为‘增强缝合量’。它们与代表机器操作的代码片段有关，用我们开发的一种语言‘实体编织’（solid knitout）来描述。该工具将每个代码块中的代码片段组合成一个程序来运行机器。”

Hirose相信，编织桌椅和其他东西的技术是有前途的，因为这些设计基本上可以被机器拆解并重新加工成完全不同的东西，因此有很大的创造力和适应性空间。

卡内基梅隆纺织实验室的负责人麦肯说：“你很难理解这个概念。但这是一个非常酷的想法，而且前景广阔。”

根据麦肯的说法，目前的原型是几年工作的巅峰之作，它展示了其使用粗弹性绳的能力，尽管它“令人惊讶地坚固”，但无可否认，它看起来并不像是一个特别舒适的脚凳。

Hirose的目标是将细线和纤维编织在一起，使它们紧密地编织在一起，看起来更像坚硬的材料。

他在接受采访时表示：“通过使线更细，当分辨率提高时，它应该可以用于零部件。例如，世界上大多数T恤都是用细线编织的，感觉不像编织的。同样，我想创造一种看起来像塑料一样坚固的针织物品，但在未来可以展开、更新和改变成不同的形式。”

到目前为止，原型机只能编织三角形或矩形的实体形状，但目标是创造一台可以编程的机器，以编织复杂的、完整的物体，如椅子。

麦卡恩补充说：“我们希望其他人也能制造出自己的结实的针织机，提出我们还没有探索过的想法。”

这项研究发表在《ACM图形学汇刊》上。

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