A knowledge-driven framework for synthesizing designs from modular components

要約

モジュール式コンポーネントから設計を作成するには、利用可能なコンポーネントに関する知識を取得し、抽象的な設計コンセプトを構想し、そのコンセプトを具体的な設計に実装するという 3 つのステップが必要です。
3 番目のステップでは、部品の挿入や部品間の接合部の作成など、多くの反復的で単純な作業が必要になります。
特に、設計の代替案を比較して実装する場合、この問題はさらに複雑になります。
私たちは実装ステップを自動化するために、ユースケースにとらわれない知識主導型フレームワークを提案します。
特に、このフレームワークは、取得した知識と設計コンセプトをカタログ化し、組み合わせ論理合成を利用して具体的な設計の代替案を合成します。
これにより、デザインの作成に必要な労力が最小限に抑えられ、デザイン空間を徹底的に検討できるようになります。
このフレームワークを CAD ソフトウェア Autodesk Fusion 360 のプラグインとして実装しました。28 個のモジュール コンポーネントのセットからロボット アームを合成するケース スタディを実施しました。
ケーススタディに基づいて、フレームワークの適用可能性が分析され、議論されます。

要約(オリジナル)

Creating a design from modular components necessitates three steps: Acquiring knowledge about available components, conceiving an abstract design concept, and implementing that concept in a concrete design. The third step entails many repetitive and menial tasks, such as inserting parts and creating joints between them. Especially when comparing and implementing design alternatives, this issue is compounded. We propose a use-case agnostic knowledge-driven framework to automate the implementation step. In particular, the framework catalogues the acquired knowledge and the design concept, as well as utilizes Combinatory Logic Synthesis to synthesize concrete design alternatives. This minimizes the effort required to create designs, allowing the design space to be thoroughly explored. We implemented the framework as a plugin for the CAD software Autodesk Fusion 360. We conducted a case study in which robotic arms were synthesized from a set of 28 modular components. Based on the case study, the applicability of the framework is analyzed and discussed.

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