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2021-09-14 15:42 |
麻省理工3D打印出直接嵌入傳感器的產(chǎn)品原型
如果將傳感功能直接整合到物體的材料中,能夠應(yīng)用于輔助技術(shù)和“智能”家具。近日,麻省理工學(xué)院的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種新方法[PDF],可以 3D 打印出檢測物體受力情況的機制。這些結(jié)構(gòu)是由一塊材料制成的,因此它們可以快速制作成原型。設(shè)計師可以用這種方法一次性 3D 打印出各種“交互式輸入設(shè)備”,如操縱桿、開關(guān)或手持式控制器。 8QLj[" t\~P:" 為了實現(xiàn)這一目標(biāo),研究人員將電極集成到由超材料制成的結(jié)構(gòu)中,超材料是被劃分為重復(fù)單元網(wǎng)格的材料。他們還創(chuàng)建了編輯軟件,幫助用戶構(gòu)建這些互動設(shè)備。 jHE}qE~>5 w[zjerH3 該論文的第一作者龔。↗un Gong,音譯)表示:“超材料可以支持不同的機械功能。例如我們用它制造出一個超級門把手,如果在旋轉(zhuǎn)門把手的時候想要知道旋轉(zhuǎn)了多少度嗎?如果你有特殊的傳感要求,我們的工作使你能夠定制一個機制來滿足你的需求”。 "/3'XOK|
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[attachment=108978] H8Bs<2 Gong 曾是麻省理工學(xué)院的訪問博士生,現(xiàn)在是蘋果公司的研究科學(xué)家。Gong 與其他主要作者 Olivia Seow(麻省理工學(xué)院電子工程和計算機科學(xué)系的研究生)和 Cedric Honnet(麻省理工學(xué)院媒體實驗室的研究助理)一起撰寫了該論文。 bnq;)>& s%nUaWp~ 其他共同作者是麻省理工學(xué)院的研究生 Jack Forman 和資深作者 Stefanie Mueller,她是 EECS 的副教授和計算機科學(xué)和人工智能實驗室(CSAIL)的成員。這項研究將在下個月的計算機協(xié)會用戶界面軟件和技術(shù)研討會上發(fā)表。 .f%fHj bLij7K2H Mueller 表示:“我認(rèn)為該項目最令人興奮的是將傳感直接整合到物體的材料結(jié)構(gòu)中的能力。這將實現(xiàn)新的智能環(huán)境,在這種環(huán)境中,我們的物體可以感知與它們的每一次互動。例如,當(dāng)用戶坐在上面時,由我們的智能材料制成的椅子或沙發(fā)可以檢測到用戶的身體,并利用它來查詢特定的功能(如打開燈或電視)或收集數(shù)據(jù)供以后分析(如檢測和糾正身體姿勢)”。 {JZZZY!n2 Z'`gJ&6n 由于超材料是由單元格組成的,當(dāng)用戶對超材料物體施加力時,一些靈活的內(nèi)部單元格會伸展或壓縮。研究人員通過創(chuàng)造“導(dǎo)電剪切單元”來利用這一點,這些靈活的單元有兩個由導(dǎo)電絲制成的對立壁和兩個由非導(dǎo)電絲制成的壁。導(dǎo)電壁作為電極發(fā)揮作用。 A+ZK4]xb 5\5/
[attachment=108977] JQ8fdP A 為了證明這一點,研究人員創(chuàng)造了一個超材料操縱桿,在每個方向(上、下、左、右)的手柄底部周圍嵌入了四個導(dǎo)電剪切單元。當(dāng)用戶移動操縱桿手柄時,相對的導(dǎo)電壁之間的距離和面積會發(fā)生變化,因此可以感覺到每個應(yīng)用力的方向和大小。在這種情況下,這些數(shù)值被轉(zhuǎn)換為"PAC-MAN"游戲的輸入。 V@e?#iz WM7oM~&{6 研究人員還創(chuàng)造了一個音樂控制器,旨在符合用戶的手。當(dāng)用戶按下其中一個靈活的按鈕時,結(jié)構(gòu)內(nèi)的導(dǎo)電剪切細(xì)胞被壓縮,感應(yīng)到的輸入被發(fā)送到一個數(shù)字合成器。
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