Exploration of data-driven midsole algorithm designbased in biomechanics dataand Voronoi 3D to digital manufacturing

• Autor(a) principal: Bugin, Luis Augusto Kuwer
• Data de Publicação: 2020
• Outros Autores: Fagundes, Cristian Vinicius Machado, Bruscato, Léia Miotto, Cândido, Luis Henrique Alves
• Tipo de documento: Artigo
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/218241
• topic: Fabricação digital; Design de produto; Algoritmos; Biomecânica; Footwear midsole; Data-driven algorirthm; Biomechanics; Digital manufacturing

Este estudo propôs a criação de um algoritmo para elaboração de uma entressola customizada por parâmetros funcionais e sistemas generativos, com produção através da fabricação digital. Os recursos computacionais utilizados são o programa Rhinoceros® e a extensão Grasshopper®. As primitivas são dados em formato “.asc”de ensaio de distribuição de pressão plantar, posição de sensores da palmilha (.jpeg) geometria 3D de entressola parametrizada a partir do contorno de uma palmilha comum. O algoritmo desenvolvido opera pela conversão de geometria de entressola (brep) em nuvem de pontos complementado com nuvem de pontos derivada da posição dos sensores e valores re-mapeados de pressão máxima. Pela sobreposição das nuvens de pontos é gerada estrutura celular do componente Voronoi 3D. Com base na incorporação de algoritmo externo foi possível obter uma estrutura de malha de células abertas. Foi testada a fabricação digital da geometria através da impressão tridimensional similar ao processoFused Deposition Modeling (FDM) em poliácido láctico (PLA) rígido e poliuretano termoplástico (TPU) flexível. Foi observado no modelo impresso em material flexível que o aumento da densidade de células nas regiões de maior pressão contribui para o aumento rigidez local, podendo implicar na individualização dos requisitos funcionais do calçado. É apresentado nove possibilidades de customização pela alteração de três variáveis distintas, relativas à densidade de pontos da geometria base, e da conversão de valores de pressão; e espessura da estrutura final em função da escala de volume e faces das células tridimensionais geradas pelo voronoi 3D. Conclui-se que a importação de dados reais de ensaio biomecânico para modelagem paramétrica no Grasshopper® contribui para o projeto de calçados individualizado pelos requisitos estéticos e funcionais de cada consumidor.