Program pro řízení kinetické plastiky Pendulum
Loading...
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Tato práce se zabývá tvorbou aplikace pro návrh vykreslení vektorových obrazců zadaných uživatelem, které jsou následně vykresleny do podložky tvořené vrstvou písku kinetickou plastikou Pendulum. Trajektorie vykreslování kyvadla je optimalizována při respektování omezení konstrukce. Při optimalizaci trajektorie je kladen důraz na hmotnost kyvadla, a tedy na fyzikální omezení rychlosti a zrychlení vykreslování obrazců kyvadlem. Při příliš velkém zrychlení by mohlo dojít k destrukci navíjecích lan nebo převodovek servopohonů. Nová aplikace je napsána v programovacím jazyce C# pro počítač s operačním systémem Windows. Aplikace pro návrh obrazců dokáže trasovat pohyb kurzoru po obrazovce a tím si tvoří pole uzlových bodů. Body jsou vhodně upraveny a interpolovány kubickým splinem. Aplikace provádí optimalizační návrh řídicích bodů v časové ose pro splnění zadaných parametrů, jako je například maximální povolená síla v laně. Výstupem programu je pozice hrotu kyvadla jako funkce času. Data jsou odeslána přes Ethernet na FTP server. Následně dochází k vykreslení obrazce do písku. Výsledná funkčnost programu byla ověřena na simulačním i fyzickém modelu kyvadla 1:10.
This thesis deals with the creation of an application for the design of rendering vector patterns specified by the user, which are then rendered into a substrate formed by a layer of sand by the kinetic sculpture Pendulum. The pendulum rendering trajectory is optimized while respecting the constraints of the design. In optimizing the trajectory, emphasis is placed on the mass of the pendulum and thus on the physical constraints on the speed and acceleration of the pendulum's pattern drawing. Too much acceleration could destroy the winding ropes or the actuator gearboxes. The new application is written in the C# programming language for a Windows OS computer. The pattern design application can trace the movement of the cursor across the screen to create an array of nodal points. The points are suitably adjusted and interpolated by a cubic spline. The application performs a timeline optimization design of the control points to meet specified parameters such as the maximum allowable force in the rope. The output of the program is the position of the pendulum tip as a function of time. The data is sent via Ethernet to an FTP server. Subsequently, a pattern is drawn in the sand. The resulting functionality of the program has been verified on a simulation and physical model of a 1:10 pendulum.
This thesis deals with the creation of an application for the design of rendering vector patterns specified by the user, which are then rendered into a substrate formed by a layer of sand by the kinetic sculpture Pendulum. The pendulum rendering trajectory is optimized while respecting the constraints of the design. In optimizing the trajectory, emphasis is placed on the mass of the pendulum and thus on the physical constraints on the speed and acceleration of the pendulum's pattern drawing. Too much acceleration could destroy the winding ropes or the actuator gearboxes. The new application is written in the C# programming language for a Windows OS computer. The pattern design application can trace the movement of the cursor across the screen to create an array of nodal points. The points are suitably adjusted and interpolated by a cubic spline. The application performs a timeline optimization design of the control points to meet specified parameters such as the maximum allowable force in the rope. The output of the program is the position of the pendulum tip as a function of time. The data is sent via Ethernet to an FTP server. Subsequently, a pattern is drawn in the sand. The resulting functionality of the program has been verified on a simulation and physical model of a 1:10 pendulum.
Description
Subject(s)
kyvadlo, Návrhář, optimalizace, vykreslování, vektorové obrazce, C#, kubický spline, pendulum, designer, optimization, rendering, vector patterns, C#, cubic spline