A medida que se acercan las vacaciones, la gente podría estar pensando en proyectos de carpintería hechos por usted mismo para regalar. Pero a menudo hay una desconexión entre diseñar un objeto y encontrar la mejor manera de hacerlo.

Ahora, investigadores de la Universidad de Washington han creado Carpentry Compiler, una herramienta digital que permite a los usuarios diseñar proyectos de carpintería. Una vez que se diseña un proyecto, la herramienta crea instrucciones de fabricación optimizadas basadas en los materiales y equipos que el usuario tiene disponible. El equipo presentó esta investigación el 19 de noviembre en SIGGRAPH Asia en Brisbane, Australia.

"Para hacer un buen diseño, necesitas pensar en cómo se hará, "dijo la autora principal Adriana Schulz, profesor asistente en la Escuela de Ingeniería y Ciencias de la Computación Paul G. Allen. "Entonces tenemos este problema muy difícil de optimizar las instrucciones de fabricación mientras también optimizamos el diseño. Pero si piensa tanto en el diseño como en la fabricación como programas, puedes usar métodos de lenguajes de programación para resolver problemas en carpintería, lo cual es realmente genial ".

Para el compilador de carpintería, los investigadores crearon un sistema llamado Lenguajes extensibles de hardware para la fabricación, o HELM. HELM se compone de dos lenguajes de programación diferentes:un lenguaje de alto nivel para diseñar un objeto, y luego un lenguaje de bajo nivel para las instrucciones de fabricación.

"Supongamos que quiero hacer un trozo de madera que se corta en un ángulo de 45 grados, ", Dijo Schulz." En la interfaz de usuario de diseño, Creo un cuadro y luego trazo una línea donde quiero que esté el corte y le digo a la computadora 'Quite esta pieza'. Ese es el lenguaje de alto nivel. Luego, el lenguaje de bajo nivel dice 'Tome un dos por cuatro, toma tu sierra de corte, configure su sierra de corte en un ángulo de 45 grados, alinee la madera con su cortadora y corte. '"

A medida que el usuario diseña un objeto utilizando el lenguaje de alto nivel, que se parece al software CAD estándar, un compilador verifica que el diseño sea posible basándose en las herramientas y materiales que el usuario ha especificado que tienen. Una vez que el usuario haya terminado de diseñar, el compilador presenta un conjunto de instrucciones de fabricación óptimas basadas en diferentes costos.

"Si quieres hacer una estantería, te dará múltiples planes para hacerlo, "Dijo Schulz." Uno podría usar menos material. Otro podría ser más preciso porque usa una herramienta más precisa. Y un tercero es más rápido pero usa más material. Todos estos planes hacen la misma estantería, pero no son idénticos en términos de costo. Estos son ejemplos de compensaciones que un diseñador podría explorar ".

El compilador tiene que examinar un gran espacio de posibles combinaciones de instrucciones para encontrar las mejores. Pero si trata las instrucciones de fabricación como un programa, luego puede utilizar trucos de programación para simplificar su búsqueda y seleccionar candidatos prometedores.

"Un programa puede tener una buena forma de hacer el borde de la mesa; otro encuentra una buena forma de hacer las patas, "dijo el coautor Zachary Tatlock, profesor asociado en la Escuela Allen. "Y podemos encontrarlos y combinarlos para hacer el mejor plan general".

Actualmente Carpentry Compiler está optimizando los planes de fabricación en función del tiempo de fabricación y la precisión. En el futuro, al equipo le gustaría tener en cuenta la orientación del grano y la incertidumbre al usar tipos específicos de herramientas. Desde allí, el equipo espera expandir esta idea a proyectos más complejos, como un proyecto que requiere carpintería e impresión 3D.

"El futuro de la fabricación se trata de poder crear diversos piezas personalizables de alto rendimiento, ", Dijo Schulz." Las revoluciones anteriores se han centrado principalmente en la productividad. Pero ahora se trata de lo que podemos hacer. Y quién puede hacerlo ".