Наш прототип в конце изготовления перевернутой четверть пирамиды. Мы используем ложе из симметричных спиц (одна из них показана в виде вставки), чтобы создать горизонтально связанные слои, соединенные друг с другом. По мере изготовления форма смещается вниз.
Новый прототип вязальной машины создает цельные вязаные формы, добавляя стежки в любом направлении — вперед, назад и по диагонали, — чтобы пользователи могли создавать самые разные формы и добавлять жесткость различным частям объекта.
В отличие от традиционного вязания, которое дает 2D-лист стежков, эта экспериментальная машина, разработанная исследователями из Корнельского университета и Университета Карнеги-Меллона, функционирует скорее как 3D-принтер, создавая твердые формы с горизонтальными слоями стежков.
«Мы установили, что это не только можно сделать, но и благодаря тому, как мы прикрепляем стежок, это даст нам доступ к большой гибкости в том, как мы контролируем материал», — сказал Франсуа Гимбретьер, профессор информатики в Корнелльском университете. «Выразительность очень похожа на 3D-принтер».
Гимбретьер и его соавтор Виктор Гимбретьер, студент Корнелльского инженерного университета, представили работу «Использование массива спиц для создания цельных вязаных форм» на симпозиуме ACM по программному обеспечению и технологиям пользовательского интерфейса в Пусане, Корея, 30 сентября.
В 2016 году Гимбретьер впервые заинтересовался вязанием на вязальной машине в лаборатории соавтора Скотта Хадсона, профессора взаимодействия человека и компьютера в Школе компьютерных наук Университета Карнеги-Меллона. Несколько лет спустя Гимбретьер построил прототип с нуля в своем подвале во время пандемии COVID-19, используя в основном компоненты, напечатанные на 3D-принтере.
Франсуа Гимбретьер, профессор информатики, и Виктор Гимбретьер 29 лет разработали вязальную машину, которая функционирует как 3D-принтер — наращивая горизонтальные слои стежков для создания твердых объектов.
Машина имеет ложе из вязальных спиц, расположенных в блоке 6x6, каждый из которых состоит из напечатанного на 3D-принтере симметричного двойного крючка, прикрепленного к латунной опорной трубе. Передняя и задняя части двойного крючка двигаются независимо друг от друга, что позволяет машине вязать или изнаночные, в зависимости от того, какая половинка подхватывает первую петлю. Чтобы управлять машиной, исследователи разработали библиотеку кода для каждого типа стежка, которая может генерировать программу для каждого продукта.
Поскольку вязальная головка, которая выдает пряжу, может перемещаться непосредственно над массивом спиц в любое место, конструкция обеспечивает превосходную гибкость для создания сложных вязаных структур. По словам исследователей, предыдущим цельновязальным машинам не хватало этой гибкости, что сильно ограничивает формы, которые они могут производить.
До сих пор команда успешно вязала объекты в форме буквы С и пирамиды, что демонстрирует способность машины создавать сложные формы и выступы.
В настоящее время прототип все еще медленный, склонен к выпадать петлям и иногда ловит пряжу на неправильных спицах, но у Гимбретьера есть планы сделать машину более надежной. Кроме того, по его словам, дизайн должен быть легко масштабировать, просто добавив большую ложе игл.
По словам Гимбретьера, с дальнейшими улучшениями этот тип подхода может быть полезен для медицинских приложений, таких как вязание структур, которые поддерживают рост искусственных связок или вен. Цельная вязка позволяет пользователю создавать различные уровни толщины и жесткости в конечном продукте, поэтому она может быть полезна для точной имитации биологических структур.