ALTIN 499,21
DOLAR 8,8689
EURO 10,4740
BIST 1.385
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 26 °C
Az Bulutlu

MIT Mühendisleri, Bir Kullanıcının Kendileriyle Nasıl Etkileşime Girdiğini Algılayan 3B Basılı Nesneler Oluşturuyor

14.09.2021
22
MIT Mühendisleri, Bir Kullanıcının Kendileriyle Nasıl Etkileşime Girdiğini Algılayan 3B Basılı Nesneler Oluşturuyor

MIT’den araştırmacılar, tasarımcıların etkileşimli giriş cihazlarını hızla prototiplemelerini sağlayan, tekrarlayan hücrelerden oluşan 3B yazdırılabilir yapılara algılama yeteneklerini entegre etmek için bir yöntem geliştirdi. Kredi: Araştırmacıların izniyle

Advance, yardımcı teknoloji ve “akıllı” mobilyalar için uygulamalarla, bir nesnenin malzemesine doğrudan algılamayı birleştirir.

İLE BİRLİKTE Araştırmacılar, bir nesneye nasıl kuvvet uygulandığını tespit eden 3B baskı mekanizmaları için yeni bir yöntem geliştirdiler. Yapılar tek parça malzemeden yapılmıştır, böylece hızlı bir şekilde prototiplenebilirler. Bir tasarımcı bu yöntemi tek seferde joystick, anahtar veya el kumandası gibi “etkileşimli giriş aygıtlarını” 3B yazdırmak için kullanabilir.

Bunu başarmak için araştırmacılar elektrotları, tekrar eden hücrelerden oluşan bir ızgaraya bölünmüş malzemeler olan metamalzemelerden yapılan yapılara entegre ettiler. Ayrıca, kullanıcıların bu etkileşimli cihazları oluşturmasına yardımcı olan düzenleme yazılımı da oluşturdular.

metamalzemeler farklı mekanik işlevleri destekleyebilir. Ama metamalzeme bir kapı kolu oluşturursak, kapı kolunun döndüğünü ve dönüyorsa kaç derece döndüğünü de bilebilir miyiz? Özel algılama gereksinimleriniz varsa, çalışmamız ihtiyaçlarınızı karşılamak için bir mekanizmayı özelleştirmenizi sağlar, ”diyor, MIT’de eski bir misafir doktora öğrencisi olan ve şu anda Apple’da araştırma bilimcisi olan yardımcı yazar Jun Gong.

Gong, makaleyi MIT Elektrik Mühendisliği ve Bilgisayar Bilimleri (EECS) Bölümü’nde yüksek lisans öğrencisi olan baş yazarlar Olivia Seow ve MIT Medya Laboratuvarı’nda araştırma görevlisi olan Cedric Honnet ile birlikte yazdı. Diğer ortak yazarlar, MIT yüksek lisans öğrencisi Jack Forman ve EECS’de doçent ve Bilgisayar Bilimi ve Yapay Zeka Laboratuvarı (CSAIL) üyesi olan kıdemli yazar Stefanie Mueller’dir. Araştırma, önümüzdeki ay Kullanıcı Arayüzü Yazılımı ve Teknolojisi üzerine Bilgisayar Makineleri Derneği Sempozyumu’nda sunulacak.

“Projeyle ilgili en heyecan verici bulduğum şey, algılamayı doğrudan nesnelerin maddi yapısına entegre etme yeteneği. Bu, nesnelerimizin kendileriyle her etkileşimi algılayabileceği yeni akıllı ortamları mümkün kılacaktır” diyor Mueller. “Örneğin, akıllı materyalimizden yapılmış bir sandalye veya kanepe, kullanıcı üzerine oturduğunda kullanıcının vücudunu algılayabilir ve onu belirli işlevleri sorgulamak (ışığı veya TV’yi açmak gibi) veya daha sonra analiz için veri toplamak için kullanabilir ( vücut duruşunu tespit etmek ve düzeltmek gibi).”

gömülü elektrotlar

Metamalzemeler bir hücre ızgarasından yapıldığından, kullanıcı metamalzeme nesnesine kuvvet uyguladığında, bazı esnek, iç hücreler gerilir veya sıkıştırılır.

Araştırmacılar, iletken filamentten yapılmış iki zıt duvarı ve iletken olmayan filamentten yapılmış iki duvarı olan “iletken kesme hücreleri”, esnek hücreler oluşturarak bundan faydalandılar. İletken duvarlar elektrot görevi görür.

Bir kullanıcı metamalzeme mekanizmasına güç uyguladığında (bir joystick kolunu hareket ettirerek veya bir denetleyicideki düğmelere basarak) iletken kesme hücreleri gerilir veya sıkıştırılır ve karşıt elektrotlar arasındaki mesafe ve örtüşen alan değişir. Kapasitif algılama kullanılarak, bu değişiklikler ölçülebilir ve uygulanan kuvvetlerin büyüklüğünü ve yönünü, ayrıca dönüş ve ivmeyi hesaplamak için kullanılabilir.

Bunu göstermek için, araştırmacılar, sapın tabanının etrafına her yönde (yukarı, aşağı, sol ve sağ) gömülü dört iletken kesme hücresine sahip bir meta malzeme joystick’i yarattılar. Kullanıcı joystick kolunu hareket ettirdikçe, karşıt iletken duvarlar arasındaki mesafe ve alan değişir, böylece uygulanan her bir kuvvetin yönü ve büyüklüğü algılanabilir. Bu durumda, bu değerler bir “PAC-MAN” oyunu için girdilere dönüştürüldü.

3D Baskılı Esnek Giriş Cihazı

Bu esnek giriş cihazı, yapısına entegre edilmiş bakır renkli algılama elektrotları ile tek parça halinde 3D olarak basılmıştır. Kredi: Araştırmacıların izniyle

Bir tasarımcı, joystick kullanıcılarının kuvvetleri nasıl uyguladıklarını anlayarak, belirli yönlerde sınırlı kavrama kuvvetine sahip kişiler için benzersiz tutamak şekilleri ve boyutlarının prototipini oluşturabilir.

Araştırmacılar ayrıca, kullanıcının eline uyacak şekilde tasarlanmış bir müzik denetleyicisi oluşturdular. Kullanıcı esnek düğmelerden birine bastığında, yapı içindeki iletken kesme hücreleri sıkıştırılır ve algılanan girdi bir dijital sentezleyiciye gönderilir.

3D Baskılı Metamalzeme Mekanizması

Bu 3B baskılı meta malzeme mekanizmasına entegre edilmiş bakır renkli kapasitif algılama elektrotları, sıkıştırmayı algılamak için kullanılır. Kredi: Araştırmacıların izniyle

Bu yöntem, bir tasarımcının bir bilgisayar için sıkıştırılabilir ses denetleyicisi veya bükülebilir ekran kalemi gibi benzersiz, esnek giriş aygıtlarını hızlı bir şekilde oluşturmasını ve değiştirmesini sağlayabilir.

Bir yazılım çözümü

Araştırmacıların geliştirdiği 3D düzenleyici MetaSense, bu hızlı prototiplemeyi sağlıyor. Kullanıcılar, algılamayı bir meta malzeme tasarımına manuel olarak entegre edebilir veya yazılımın iletken kesme hücrelerini en uygun konumlara otomatik olarak yerleştirmesine izin verebilir.

“Araç, farklı kuvvetler uygulandığında nesnenin nasıl deforme olacağını simüle edecek ve ardından bu simüle edilmiş deformasyonu, hangi hücrelerin maksimum mesafe değişikliğine sahip olduğunu hesaplamak için kullanacak. En çok değişen hücreler, iletken kesme hücreleri olmak için en uygun adaylardır” diyor Gong.

Araştırmacılar MetaSense’i basit hale getirmeye çalıştılar, ancak bu tür karmaşık yapıları yazdırmanın zorlukları var.

“Çok malzemeli bir 3D yazıcıda, iletken olmayan filament için bir meme ve iletken filament için bir meme kullanılacaktır. Ancak oldukça zor çünkü iki malzeme çok farklı özelliklere sahip olabilir. İdeal hıza, sıcaklığa vb. karar vermek için çok fazla parametre ayarı gerekiyor. Ancak 3D baskı teknolojisi gelişmeye devam ettikçe, bunun gelecekte kullanıcılar için çok daha kolay olacağına inanıyoruz” diyor.

Gelecekte araştırmacılar, daha karmaşık simülasyonları etkinleştirmek için MetaSense’in arkasındaki algoritmaları geliştirmek istiyor.

Ayrıca daha birçok iletken kesme hücreli mekanizmalar oluşturmayı umuyorlar. Gong, çok büyük bir mekanizma içine yüzlerce veya binlerce iletken kesme hücresi yerleştirmenin, bir kullanıcının bir nesneyle nasıl etkileşime girdiğine dair yüksek çözünürlüklü, gerçek zamanlı görselleştirmeler sağlayabileceğini söylüyor.

Referans: Jun Gong, Olivia Seow, Cedric Honnet, Jack Forman ve Stefanie Mueller tarafından yazılan “MetaSense: Algılama Yeteneklerini Mekanik ile Bütünleştirme”.
PDF

Bu araştırma Ulusal Bilim Vakfı tarafından desteklenmektedir.

.

Gelişmelerden zamanında haberdar olmak için Google News’te Bilim Portal’a ABONE OLUN

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.