Aby zilustrować wszechstronność platformy na różnych przedmiotach, badacze przetestowali ją na hantlach, kontrolerach do gier i rękawiczkach, zauważając, że sensory i wyświetlacze mogą być przyczepiane do elementów elektronicznych w każdym z zawiasów. Zespół dodał czujniki i diody LED do hantli, aby wykrywać, czy użytkownicy stosują prawidłową formę swoich treningów. Z kolei wyświetlacz służył do dostarczania informacji — jeśli ćwiczenie zostało wykonane nieprawidłowo, zapalał się na czerwono, w innym wypadku na zielono. Układ zliczał także liczbę powtórzeń. W przyszłości platforma może udoskonalić procedury fitness, przekazując te informacje zwrotne. Konstrukcja modułu składa się z cienkiego plastiku, który łączy dwa kawałki tego samego materiału w celu zwiększenia elastyczności. Taki zawias można znaleźć na zakrętkach butelek z przyprawami i grzbietach plastikowych pudełek na płyty itp. Projekt można powielić przy użyciu drukarki 3D, wytwarzając płytki FlexBoard. Te uda się np. przyszyć lub przymocować za pomocą kleju bądź taśmy na rzepy do dowolnych elementów.
Ta wygodna konstrukcja otwiera drzwi do interfejsów, które można szybciej dostosowywać. „Podstawowym osiągnięciem we współczesnym świecie jest to, że możemy wchodzić w interakcje z treściami cyfrowymi w każdym miejscu i czasie. To jest możliwe dzięki wszechobecnym urządzeniom interaktywnym” — mówi autor badań Michael Wessely, niedawny postdoc w MIT Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL), który jest obecnie adiunktem na Uniwersytecie w Aarhus.
„FlexBoard wspiera projektowanie tych sprzętów, będąc wszechstronną i szybką platformą do prototypowania interakcji. Całość umożliwia również twórcom ekspresowe testowanie różnych konfiguracji czujników, wyświetlaczy i innych interaktywnych komponentów. To może prowadzić do szybszych cykli opracowywania produktów i większej liczby przyjaznych i dostępnych dla użytkowników projektów”.
FlexBoard może również ulepszyć gry w wirtualnej rzeczywistości za pomocą nowych kontrolerów i rękawiczek. Zespół zainstalował system alarmujący o kolizji na kontrolerach, ostrzegając graczy noszących gogle VR, gdy ryzykują wpadnięcie na otoczenie. Do odkształcalnych rękawic dodano sensory i silniki, które rejestrują gesty i wpływają na interakcje użytkowników w grze.
Każda płytka prototypowa jest wielokrotnego użytku i samoprzylepna. Oznacza to, że może wytrzymać powtarzalne zginanie zarówno w górę, jak i w dół, pozostając jednocześnie w pełni przymocowana do prototypów, na których była testowana. Wessely i zespół ocenili trwałość FlexBoard, wykrzywiając całość 1000 razy, zauważając, że płytki pozostały w pełni funkcjonalne i nie pękały. Ta dwukierunkowa elastyczność pomaga platformie przyczepiać się do przedmiotów o zakrzywionych konstrukcjach. Dzięki temu FlexBoard jest wygodną opcją do prototypowania dla twórców eksperymentujących z różnymi urządzeniami w celu tworzenia nowych elementów elektronicznych.
Użytkownicy mogą ciąć długie paski płytki na mniejsze segmenty w celu uzyskania cieńszych części, kilka można również połączyć ze sobą do prototypów na większych przedmiotach. Na przykład parę jednostek FlexBoard uda się owinąć wokół rakiety tenisowej, zwiększając zasięg wykrywania czujników podczas odczytywania prędkości odbicia piłki.
Możliwość dostosowania platformy do różnych powierzchni może usprawnić proces elektronicznego prototypowania. „Projektując nowe urządzenia interaktywne, interfejsy użytkownika czy większość produktów elektronicznych, zazwyczaj traktujemy formę obiektu i funkcje elektroniczne jako dwa odrębne zadania. Utrudnia to testowanie prototypu w środowisku jego wykorzystania we wczesnej fazie i może prowadzić do problemów z integracją w dalszej części drogi” — dodaje Junyi Zhu, doktorant na wydziale elektrotechniki i informatyki oraz partner CSAIL. „FlexBoards rozwiązuje te niedogodności za pomocą ulepszonych, elastycznych płytek wielokrotnego użytku. Te przyspieszają obecny proces prototypowania urządzeń interaktywnych i zapewniają nową oraz cenną platformę dla społeczności projektantów elektroniki o niskim poborze mocy i majsterkowiczów”.
W przyszłości FlexBoard może sprawić, że sprzęt do ćwiczeń, narzędzia kuchenne, meble i inne artykuły gospodarstwa domowego będą bardziej interaktywne. Mimo to zespół przyznał, że ich platforma potrzebuje dalszej optymalizacji, co wymaga poprawy podatności na odkształcanie, trwałości i wytrzymałości dzięki drukowaniu z wielu elementów. Dodatkowo każda płytka stykowa jest przeznaczona do drukarek FDM, co ogranicza jej długość i odwleka w czasie produkcję. Listwy stykowe wymagają ręcznego montażu i utrudniają prototypowanie obiektów, które można zginać. „Ponieważ wielu naukowców badało zróżnicowane właściwości materiałów, zastanawialiśmy się, dlaczego płytka prototypowa pozostaje sztywna” — wskazuje Donghyeon Ko, inny autor pracy, który również jest byłym doktorantem z MIT. „Chcieliśmy sprawić, by przedmioty codziennego użytku mogły być budowane na płytce stykowej, jednocześnie opracowując zmieniające kształt interfejsy”.
Wessely, Zhu i Ko napisali artykuł na temat tej pracy wraz z prof. Stefanie Mueller z CSAIL oraz Yoonji Kim, adiunktem w College of Art and Technology na Uniwersytecie Chung-Ang w Korei.
Źródło: https://techxplore.com/news/2023-05-flexible-rapid-prototyping-electronic-devices.html
Cool? Ranking DIY
