Impresoras 3d

Los niños diseñan equipos de juegos infantiles

Los niños diseñan equipos de juegos infantiles

En una tesis titulada Diseño de equipos de juegos infantiles con RV e impresión en 3D , el autor Christian Knaapen sostiene que la realidad virtual es necesaria para diseñar objetos en 3D. En los programas CAD, dice, hay una desconexión entre el objeto 3D en su pantalla 2D y el objeto final, con el que se puede caminar e interactuar, de ahí la necesidad de la realidad virtual. Sin embargo, la conversión de modelos hechos en realidad virtual a impresiones en 3D no es sencilla, ya que las impresiones en 3D deben mostrar una serie de propiedades deseadas. Estas propiedades incluyen

  • El objeto debe consistir en un componente conectado que toque la plataforma de impresión
  • Debe ser capaz de pararse sin caerse
  • Debe ser estructuralmente sólido

Para su proyecto, Knaapen implementa un programa que analiza estas propiedades sobre modelos hechos en realidad virtual. Es el primer programa de análisis de impresión en 3D, dice, que funciona en realidad virtual.

Para probar el programa, Knaapen pidió a 35 niños de una escuela local que diseñaran equipos de juegos infantiles en bloques de Google Blocks, después de lo cual se analizaron los modelos y se imprimieron en 3D. Los niños trabajaron en grupos de dos o tres, formando 16 grupos en total. El proyecto consistió en tres sesiones: en la primera, los niños conocieron Google Blocks y comenzaron a diseñar sus juegos infantiles.

Terminaron sus diseños en la segunda sesión, y en la tercera sesión utilizaron el programa de software de Knaapen para analizar sus propios modelos. Los diseños se imprimieron en 3D y se probaron las propiedades deseadas, y se eligió un diseño ganador.

Las impresiones fueron probadas en la conexión, el equilibrio y la fuerza. Se probó la conectividad viendo si la impresión permanecía en una parte después de quitar los soportes, y se probó el equilibrio colocando la impresión sobre una superficie plana en la orientación en la que fue diseñada, y viendo si permanecía en posición vertical.

La resistencia se probó realizando pruebas de caída desde una altura de 75 centímetros (la altura de una mesa estándar) sobre una superficie dura. Si la impresión no se rompía o se deformaba visiblemente, se consideraba lo suficientemente fuerte para el uso diario.

13 modelos se conectaron y no se desarmaron después de retirar los soportes. 14 pasaron la prueba de equilibrio, y siete sobrevivieron a la prueba de fuerza.

Podemos comparar estos resultados con las predicciones de los análisis de nuestro programa, dice Knaapen. Hacemos esto por separado para cada propiedad, como se muestra en la tabla 5.3. El análisis de conectividad predijo correctamente el resultado en el 92,9% de los casos, donde la única vez que no predijo correctamente se debió a la precisión de la impresión y a las áreas delgadas.

Observamos que el análisis de equilibrio lo predijo todo correctamente. Aún así, no podemos concluir que sea perfecto considerando el tamaño de la muestra. Sólo tuvimos que probar nuestro programa en 16 modelos, lo que significa que podría haber casos en los que esa funcionalidad no fuera suficiente. El análisis de resistencia muestra algunos problemas y sólo predijo correctamente la resistencia de la impresión física en el 50% de los casos. Además, en los casos en que predijo problemas con fuerza, a menudo no predijo qué parte del modelo sería débil correctamente, como puede verse en la figura 5.10.

Aunque se necesita más investigación, concluye Knaapen, el proyecto fue un buen primer paso para comprender lo que se necesita para convertir modelos creados en realidad virtual en impresiones en 3D. Aunque no era el propósito del experimento, también fue una gran manera de introducir a los niños a la impresión en 3D y a la realidad virtual, permitiéndoles diseñar su propio equipo de juegos infantiles.

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