Los engranajes no circulares y los mecanismos de barras son teóricamente fascinantes y, a menudo, se describen mediante fórmulas en libros de texto y artículos académicos. Sin embargo, al intentar diseñarlos y probarlos en la práctica, es probable que sienta que la barrera de entrada sube repentinamente. Este artículo está dirigido a personas que desean probar los engranajes no circulares o mecanismos de barras al menos una vez, pero que se han estancado con el CAD o no saben cómo proceder.

La carga del ensayo y error en el CAD

Al manipular engranajes no circulares o mecanismos de barras en un software CAD, es necesario configurar condiciones de restricción y ajustar parámetros, lo cual requiere tiempo incluso si solo se desea verificar un movimiento simple.

Especialmente en los mecanismos de barras, un cambio mínimo en la relación de dimensiones o en la posición de las articulaciones puede alterar drásticamente la naturaleza del movimiento y su trayectoria. Si bien el CAD es extremadamente potente en la etapa de diseño final y preciso, su “pesadez” puede convertirse en una carga durante las fases iniciales de diseño, donde el ensayo y error es fundamental.

Lo que realmente se necesita saber en el diseño inicial

En la fase inicial del diseño, lo que realmente se quiere saber es lo siguiente:

• ¿Es viable esta forma?
• ¿Cómo se comportará al moverse?
• ¿Dónde están las partes claramente imposibles o forzadas?

Estas son preguntas que se desean comprender intuitivamente antes de pasar al diseño detallado. No siempre se necesitan planos o dimensiones exactas desde el principio; a menudo, simplemente se quiere ver el movimiento para poder juzgar. En tales situaciones, poder comenzar a iterar en el momento en que se abre una URL, sin perder tiempo en la configuración del entorno, ofrece una velocidad que, en sí misma, tiene más valor que las funciones complejas durante el diseño inicial.

¿Por qué en el navegador?

La razón por la que XymuActive funciona en el navegador es para reducir al mínimo este coste de “empezar a probar”.

• No requiere instalación.
• Pocas diferencias entre entornos.
• Se puede compartir con una sola URL.

Aunque el navegador no sea una herramienta de diseño de precisión, considero que es un entorno suficientemente práctico para la exploración inicial y la comprensión de conceptos.

Selección tecnológica basada en la facilidad de iteración

En XymuActive, hemos adoptado Rust y WebAssembly para la parte de cálculo numérico.

Si bien C++ o Zig podrían ser ventajosos en términos de rendimiento puro en algunos casos, en este proyecto hemos priorizado la capacidad de repetir el ciclo de ensayo y error de forma segura sobre la velocidad máxima.

En los últimos años, se está volviendo común un estilo de desarrollo en el que se utiliza la IA como asistente para reescribir, probar y corregir código. En tal entorno, el hecho de que el lenguaje muestre claramente los tipos y los errores es de gran ayuda para aislar fallos y depurar.

Elegí Rust por sus características de lenguaje, que hacen explícitos los problemas en una etapa temprana en lugar de arrastrar comportamientos indefinidos.

Cuanto más complejo es el mecanismo, más importa el “coste de probar”

En mecanismos de barras complejos, como el mecanismo de Theo Jansen, el gran número de eslabones y bucles cerrados hace difícil comprender intuitivamente cómo las diferencias en las relaciones dimensionales afectan al movimiento.

Al intentar iterar con este tipo de mecanismos en un CAD, a menudo es necesario reconfigurar las restricciones y recalcular, lo que aumenta la carga de trabajo solo para ver un pequeño movimiento. Esto tiende a dificultar el proceso de ensayo y error cuyo objetivo es la comprensión del movimiento.

En XymuActive, nuestro objetivo es que incluso estos mecanismos complejos puedan simularse instantáneamente en el navegador, priorizando la comprensión del movimiento.

El objetivo de XymuActive

XymuActive no pretende sustituir al software CAD ni a las herramientas académicas.

Queremos ser un entorno de experimentación ágil para la entrada al diseño: probar inmediatamente una configuración que se le ocurra, verificar su movimiento y decidir si seguir adelante.

Comprender la ambigüedad que existe entre la teoría y la implementación mientras se interactúa con ella.

Apoyar ese proceso es el propósito de este proyecto.