Exploración evolutiva de ensamblajes mecánicos en RV
Autores: Kim, Won Gyu; Lee, Kang Hoon
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Exploración evolutiva de ensamblajes mecánicos en RV
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Movimiento maker
Impresoras 3D
Dispositivos mecánicos
Movimientos mecánicos
Algoritmo genético
Realidad virtual
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Debido al movimiento maker y a las impresoras 3D, en la actualidad las personas pueden fabricar directamente dispositivos mecánicos que cumplan con sus propios objetivos. Sin embargo, no es intuitivo identificar la relación entre movimientos mecánicos específicos y estructuras mecánicas que faciliten dichos movimientos. Este artículo presenta un sistema interactivo que permite a los usuarios crear y experimentar fácilmente con ensamblajes mecánicos deseados a través de interfaces de manipulación directa en realidad virtual, así como explorar de manera intuitiva el espacio de diseño mediante la aplicación repetida de la operación de cruce, que se utiliza en el núcleo del algoritmo genético. Específicamente, un ensamblaje mecánico en nuestro sistema está codificado genéticamente como una estructura de grafo no dirigido en la que cada nodo corresponde a una parte mecánica y cada borde representa la conexión entre partes. Cuando el usuario selecciona dos ensamblajes mecánicos diferentes y ordena la operación de cruce, cada uno de sus grafos correspondientes se divide en dos subgrafos y esos subgrafos se combinan nuevamente para generar los ensamblajes mecánicos de la próxima generación. El usuario puede examinar visualmente los nuevos ensamblajes mecánicos, guardar los ensamblajes que se acerquen a los objetivos y eliminar los demás. Según nuestros experimentos, en los que se pidió a participantes no expertos que lograran un objetivo de diseño desafiante, se verificó que la interfaz propuesta mostró un rendimiento significativamente efectivo.
Descripción
Debido al movimiento maker y a las impresoras 3D, en la actualidad las personas pueden fabricar directamente dispositivos mecánicos que cumplan con sus propios objetivos. Sin embargo, no es intuitivo identificar la relación entre movimientos mecánicos específicos y estructuras mecánicas que faciliten dichos movimientos. Este artículo presenta un sistema interactivo que permite a los usuarios crear y experimentar fácilmente con ensamblajes mecánicos deseados a través de interfaces de manipulación directa en realidad virtual, así como explorar de manera intuitiva el espacio de diseño mediante la aplicación repetida de la operación de cruce, que se utiliza en el núcleo del algoritmo genético. Específicamente, un ensamblaje mecánico en nuestro sistema está codificado genéticamente como una estructura de grafo no dirigido en la que cada nodo corresponde a una parte mecánica y cada borde representa la conexión entre partes. Cuando el usuario selecciona dos ensamblajes mecánicos diferentes y ordena la operación de cruce, cada uno de sus grafos correspondientes se divide en dos subgrafos y esos subgrafos se combinan nuevamente para generar los ensamblajes mecánicos de la próxima generación. El usuario puede examinar visualmente los nuevos ensamblajes mecánicos, guardar los ensamblajes que se acerquen a los objetivos y eliminar los demás. Según nuestros experimentos, en los que se pidió a participantes no expertos que lograran un objetivo de diseño desafiante, se verificó que la interfaz propuesta mostró un rendimiento significativamente efectivo.