对于第一响应者,其设备的性能直接影响其执行任务的能力。消防员的背负式背包充分体现了优化设计的需求。要求是极端的——沉重的包裹必须与身体完美贴合,并均匀地分配重量,以尽量减少体积和质量的感觉。目前消防员携带的背包代表了“一刀切”的心态。将其发展到下一步需要一种全新的设计过程方法。
未来的消防员将有一个名为PyroPack的滑流背包,它紧靠在后面。装甲板会沿着他们的手臂向下延伸,通过手腕上的drychem喷嘴来扑灭现场的火焰,保护他们免受坠落物的伤害。
过程
赛博FX使用赛博软件激光扫描仪对节目主持人穿着长袜的尸体进行扫描。一旦浮出水面,现在的数字车身将被引入Pro/Engineer模型,该模型包括固定的几何实体(每次实例化都保持不变)和修剪表面(用于定义最终制造为车身匹配轮廓的车身部分)。车身曲面将偏移、切片并与现有CAD几何图形连接,并立即自动创建定制包。用户的单个骨骼结构、身体不对称和脊椎曲率都驱动最终生成的几何体。该设计补偿了脊柱区域的弯曲,这些区域需要扭转或调整以适应身体运动。预期的形状变化,特别是腰部周围,被设计为特别灵活,因此,如果用户体重增加,几何结构将永远不会限制用户。该设计包括固定部件——连接手臂部件的铰链以及连接腰带和背包架的球窝。这允许臀部在使用者行走时以“图8”的动作移动,同时仍然支撑着背包的重量。
数字制造
现在,在数字格式中,形状需要实现。传统的CNC加工无法产生PyroPack所需的薄壁、大量咬边、联锁机构或空心电缆和软管导管,尤其是没有考虑到项目所需的时间和预算要求。选择选择性激光烧结工艺,选择阻燃聚酰胺材料。
而EOS P730激光烧结机能够处理大尺寸的背包。使用的材料是聚酰胺——一种坚固、轻质、耐用的聚合物,注入阻燃剂。将产生的零件掸去灰尘,准备与内部组件进行最终组装,并准备使用。
手臂“盔甲”同样由互锁的上臂和下臂部件制成,从肘部到手腕有一根完整的软管,允许消防员喷洒干化学“蜘蛛侠式”。与背包一样,它也是根据用户手臂扫描的修剪偏移量设计的。
完善的产品套件是一个耳机,包括一个烧结蛤壳外壳外壳的电子和热成像相机。waterclear SLA滑块组件允许用户在烟雾弥漫的环境中部署平视显示器。这是通过将显示器安装到球形万向节中实现的,该万向节由17-4不锈钢制成,使用DMLS。尽管这些零件在几何上并不复杂,但拍摄进度所需的快速周转时间推动了工艺选择。
表演时间
该包是连接到节目的主持人,他在烟雾弥漫的房间里导航,只有平视显示器。然后,他使用“臂式软管”灭火,该软管连接在包装内的drychem灭火器上。一直以来,他都对自己几乎没有注意到沉重包裹的重量或体积感到惊讶。
讽刺的是,这一集的Pyropack部分的播出时间相对较少,因为它完全按照预期进行了整合。由于悬念是任何电视故事的不成文要求,RM的成功削弱了它的成就。
成本:每包售价约为7000美元,随着机器速度和分辨率的提高,价格可能会降低。这与当前组件的成本相当,当前组件包括许多焊接部件和少量制造运行。
重量:烧结聚酰胺本身重量轻、强度高、柔韧性好,具备制造此类高性能包装所需的所有特性。通过适当的FEA优化,可以假设该组件的重量与当前组件相当
性能:集成的“球窝式”安装腰带和背部悬挂系统可实现完美贴合,从而最大限度地减少使用过程中出现背部问题、疲劳和不适的可能性。即使是最好的“一刀切”产品也无法达到以用户为中心的水平。
适应性:RM的本质是可以随时改变设计。随着新技术的出现、问题的发现或特殊部件的出现,参数化CAD模型可以立即适应实施所需的增强。
干得好,斯科特,好极了!
设计师:斯科特峰会
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