X-Hinges встраивает многосевые сенсоры в 3D-печатные предметы

Исследователи лаборатории MIT CSAIL и Тяньцзиньского университета 22 октября представили X-Hinges, систему проектирования интерактивных предметов для 3D-печати. Программа автоматически размещает внутри модели сенсоры и проводящие элементы, чтобы готовое изделие могло фиксировать прикосновения, изгибы и другие движения.

Разные материалы снижают помехи

В прежних конструкциях сенсоры и проводящие дорожки часто печатали из одного материала. Из-за похожих электрических сигналов устройству было сложнее определить направление и угол движения.

X-Hinges использует два материала. Один формирует сенсоры с выраженным сигналом, второй применяется для проводящих элементов и создает меньше помех. Пользователь собирает объект из готовых или собственных форм, задает подвижные части, а программа выбирает места для сенсоров.

Система поддерживает до трех направлений движения: сжатие, перемещение вверх и вниз, а также изгиб в стороны. Данные с нескольких участков можно записывать одновременно.

Перчатка обучает робота, а лампа реагирует на щипок

Исследователи напечатали несколько прототипов, чтобы проверить разные сценарии.

Прототип	Зафиксированное действие	Реакция
Перчатка	Сгибание суставов пальцев	Роботизированная кисть повторяет захват
Складная лампа	Сжатие корпуса пальцами	Меняется яркость света
Сенсорная платформа	Давление и форма лежащего предмета	Система распознает объект
Контроллер в форме акулы	Движение хвоста вверх и вниз	Хвост работает как джойстик

Перчатка подстраивается под размер руки и передает данные о движениях пальцев роботизированной кисти. Лампа, напоминающая сложенный лист бумаги, меняет яркость при закрытии корпуса. Еще один прототип различает предметы по тактильным данным.

Калибровка остается ограничением

Электрические элементы при каждой печати располагаются с небольшими отклонениями. Поэтому два внешне одинаковых экземпляра могут выдавать разные показания. Команда создала систему компьютерного зрения для согласования результатов, но встроенная автоматическая перекалибровка пока остается будущей задачей.

X-Hinges представлен как исследовательская система, а не готовый массовый продукт. Публичная доступность программы и требования к совместимым принтерам не подтверждены.

При использовании разработки в курсовой или обзоре стоит разделять демонстрационные прототипы и заявленные возможности метода. Формулировка «самоосознающие предметы» здесь метафорическая: устройства измеряют физическое воздействие, но не обладают сознанием. Перед цитированием результатов следует сверить в научной работе схему эксперимента, точность сенсоров, процедуру калибровки и применяемые материалы.