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采用3D打印机进行个性化玩具制造

更新时间: 2019-10-22 17:35:03  查看次数: 502    

玩具设计方法。研究者在设计制作令人愉悦的玩具上花费了不少心思。研究人员设计了类似拼图的结构,依靠自锁结构彼此连接,能够拼出形态各异的图形。Mori等使用交互式系统来快速设计个性化毛绒玩具。此系统基于草图式交互方式,能够有效提高毛绒玩具设计过程中的编辑效率。随着3D打印技术的快速发展,玩具制造中也逐步采用3D打印机进行个性化玩具制造,特别适用于几何造型复杂的物体。Hirose等提出一个交互式系统,用来设计满足特定几何约束或者对称性限制的sphericon体。Luo等设计了一套能够快速组装的部件,类似乐高零件,能够组装成不同形状、姿态的物体。目前为止还没有专门设计不倒翁的相关算法。


摆动过程中力矩和能量的关系。在外力作用下,物体可能进行绕轴转动。施加在物体上的力矩与其转动加速度有着密切关系,能够解释不倒翁在摇摆过程中摇而不倒、自我扶正的现象。不倒翁不断摇动最终静止这一现象也可以从能量角度来理解,即势能和动能之间的转换。不倒翁自我扶正的性质为研究者设计3D交互工具提供了灵感。参照不倒翁半球状的底部和自由转动的性质,Perelman等设计了类似于不倒翁的鼠标,能够统一2D和3D的交互,使得诸如平移、滚动、旋转等复杂操作更加便捷。精心设计的不倒翁需要满足其质心和下半部形状之间的约束。在设计个性化不倒翁的过程中,我们推导了不倒翁需要满足的物理条件,并通过实验进行验证。