lundi 29 septembre 2025

Braid Theory suite

Résumé des épisodes précédents

Dans l'article câble profilé j'ai dressé un état de l'art des techniques de construction d'un câble qui permettrait de réduire la traînée d'un paravane.

Dans l'article tresse plate incurvée j'ai proposé les bases d'une (nouvelle ?) technique de tressage et réalisé les premiers prototypes à la main. J'ai également commencé à parler de la théorie mathématique des tresses.

Dans l'article machine à tresse, je me suis intéressé aux machines existant depuis des siècles pour la fabrication de tresses régulières ("2D", plate ou tubulaire) en proposant une ouverture sur des machines à tresses plus récentes programmables.

Dans l'article simulation 3D pour la conception de tresse, je me suis intéressé aux programmes existants permettant de simuler sur ordinateur le processus de tressage pour visualiser ou étudier les propriétés des tresses.

Je n'ai pas donné de nouvelles sur ce blog depuis Mars il y a 6 mois sur ce sujet, mais j'y ai consacré beaucoup de temps, m'éloignant un peu de l'objectif initial. Voici un pot-pourri.

J'ai d'abord passé du temps à essayer de mieux comprendre la théorie mathématique des tresses, notamment grâce à la lecture du livre "Le calcul des tresses" de Patrick Dehornoy.  J'ai pu trouver une bibliothèque matlab permettant de réaliser certains des calculs :

J'ai bien trouvé de nombreux bouts de code en python ou dans d'autres langages, mais malheureusement, je n'ai pas trouvé de suite cohérente en python permettant de manipuler programmatiquement des tresses et j'ai commencé à développer ma propre bibliothèque python, maintenant disponible sur pypi : braidPy

Dans mes recherches, j'ai aussi compris le lien qu'il y avait entre les tresses et les nœuds, domaine dans lequel il y a encore plus de travaux mathématiques. 

Pour le lien entre tresse et nœud, voir la vidéo sur la chaîne Veritassium The insane math of knot theory  


Du côté des amateurs, les tresses font partir des nœuds. Avant de m'attaquer à une tresse nouvelle, j'ai essayé de reproduire avec le logiciel les tresses déjà classifiées. J'ai découvert qu'il y avait une association de passionnés de nœuds, l' "International Guild of Knots Tyers" avec son site internet et son forum de discussion 

J'ai découvert le fameux Ashley book of knots, maintenant dans le domaine public depuis 2017. Voici la bibliographie de son auteur Clifford Warren Ashley. Il a notamment déposé un brevet pour un nouveau type de tresse permettant d'avoir une section quelconque (se basant sur une grille hexagonale ou sur une grille carrée).

Pour la réalisation des tresses, il présente un métier à tresser un peu spécial. Ce métier à tisser rappel le métier japonais utilisé pour les tresses Kumihimo.

J'aimerais étoffer la bibliothèque pour permettre de contrôler une machine qui réaliserait la tresse. 

Discrete simulation of maypole braiding machines to create collision-free braiding programmes

Papier décrivant les différents types de machines à tresse : New directions in Braiding

On y découvre notamment que des machines proches des métiers à tisser Jacquard ("lace braiding machine"), permettaient de créer des tresses complex à partir de cartes perforées  La connaissance de ces machines a malheureusement presque disparu. J'ai retrouvé quelqu'un qui en a modifié une pour l'utiliser depuis un ordinateur

Novel three-dimensional braiding approach and its products  propose l'utilisation de machine à tresser hexagonal pour la réalisation de différentes tresses 3D.

Innovation in 3D Braiding Technology and Its Applications présente des applications dans le domaine médicale des machines hexagonales.

 

Rotary Three-Dimensional Braider Design Method Based on the Average
Cutting Circle Strategy 
 étudie les différentes topologies de machine à tresse, et retrouve la machine hexagonale, mais avec des aiguilleurs (horn gear) pouvant accueillir 3 bobines (2 classiquement).

 

Design Tools and Workflows for Braided Structures propose une méthodologie pour réaliser des tresses 2D à la surface de n'importe quelle forme 3D (avec notamment des bifurcations) à partir de 24 motifs de base. Cela fait penser au tressage des paniers.

Etendre cette méthode à un tressage volumique répondrait probablement à mes recherches. La méthode est également décrite en détail dans  Flora robotica : Representations and design rules

Article très intéressant donnant une méthode générique pour obtenir une tresse tubulaire avec des bifurcations (ou plus généralement n'importe quelle tresse surfacique).

 

Mecano kumihimo 


 


Braidomatic


 

https://iccm-central.org/Proceedings/ICCM18proceedings/data/2.%20Oral%20Presentation/Aug22(Monday)/M11%20Processing%20and%20Manufacturing%20Technologies/M11-4-IF0176.pdf 

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