革命性3D打印传感器实时检测用户交互
研究人员开发新方法3D打印检测力如何施加于物体的机制。结构由单一材料制成,可快速原型。设计师可用此法一次性3D打印交互输入设备,如操纵杆、开关、手持控制器。
为实现此,研究人员将电极集成到由超材料制成的结构中,超材料是分成重复单元网格的材料。他们还创建编辑软件帮助用户构建这些交互设备。
感测可直接集成进物体材料结构,实现智能环境:物体能感知与其每次交互。例如,用智能材料制椅子或沙发可检测用户坐下身体,用于查询特定功能(如开灯或电视)或收集数据后续分析(如检测纠正体态)。
因超材料由单元网格组成,用户对超材料物体施力时,部分柔性内部单元拉伸或压缩。研究人员利用此创建“导电剪切单元”——两相对壁用导电丝、两壁用非导电丝制成柔性单元。导电壁作电极。
用户对超材料机制施力——移动操纵杆手柄或按控制器按钮——导电剪切单元拉伸压缩,相对电极间距离重叠面积变化。用电容感测测量这些变化,计算施加力大小方向、旋转加速度。理解操纵杆用户施力方式,设计师可为特定方向握力有限人群原型独特手柄形状尺寸。
设计师可快速创建调整独特柔性计算机输入设备,如可捏音量控制器、可弯曲手写笔。Meta-Sense,研究人员开发3D编辑器,实现快速原型。用户可手动集成感测进超材料设计或让软件自动将导电剪切单元放最优位置。
工具模拟不同力施加时物体变形,用模拟变形计算哪些单元距离变化最大。变化最大单元是导电剪切单元最优候选。
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