無論您是新員工、體操運動員還是彎曲的吸管制造商，一個特質(zhì)都是理想的：靈活性。

現(xiàn)在，電子設(shè)備的原型制作也是如此。雖然設(shè)計師通常在“面包板”或可以將電子元件固定在一起的薄塑料板上測試他們的設(shè)計，但它們通常是僵硬和緩慢的?？紤]到這些電子骨干的剛性，麻省理工學院的研究人員開發(fā)了“FlexBoard”，這是一種靈活的面包板，可以通過交互式傳感器、執(zhí)行器和在彎曲和可變形的表面上(如球或衣服)上的顯示器快速制作物體原型。

(資料圖片)

為了說明該平臺在不同物品上的多功能性，研究人員在壺鈴、視頻游戲控制器和手套上對其進行了測試，發(fā)現(xiàn)傳感器和顯示器可以連接到每個鉸鏈內(nèi)的電子元件上。該團隊在壺鈴上添加了傳感器和LED，成功地檢測了用戶是否在他們的揮桿鍛煉中應用了正確的形式。反過來，如果操作不正確，顯示屏會指示紅色，如果執(zhí)行正確，則會顯示綠色，以及重復次數(shù)。未來，該平臺可以通過提供反饋來改善健身習慣。

面包板的設(shè)計由薄塑料組成，連接兩塊相同材料以增強靈活性。這種“活鉸鏈圖案”可以在調(diào)味品瓶的蓋子和塑料圓盤盒的書脊中找到，將FlexBoard的電子元件固定在一起。該設(shè)計可以通過現(xiàn)成的3D打印機復制，制造可以縫制到物品上或使用環(huán)氧膠水或魔術(shù)貼膠帶連接的FlexBoards。

這種方便的設(shè)計為更快速的可定制界面打開了大門?！拔覀儸F(xiàn)代世界的一個基本發(fā)展是，我們可以隨時隨地與數(shù)字內(nèi)容進行交互，這是通過無處不在的交互式設(shè)備實現(xiàn)的，”研究作者Michael Wessely說，他是麻省理工學院計算機科學和人工智能實驗室(CSAIL)最近的博士后，現(xiàn)在是奧胡斯大學的助理教授。

“FlexBoard通過作為一個多功能和快速交互原型平臺來支持這些設(shè)備的設(shè)計。我們的平臺還使設(shè)計人員能夠快速測試傳感器、顯示器和其他交互式組件的不同配置，這可能會縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，實現(xiàn)更加用戶友好和可訪問的設(shè)計。

FlexBoard還可以通過控制器和手套增強虛擬現(xiàn)實游戲。該團隊在控制器上安裝了碰撞警告系統(tǒng)，當佩戴VR耳機的玩家有可能撞到周圍環(huán)境時，會提醒他們。傳感器和電機被添加到可變形手套中以捕捉手勢，從而影響玩家在游戲中的互動。

每個面包板都是可重復使用和粘附的，這意味著它可以承受向上和向下的反復彎曲，同時保持完全連接到它們所測試的原型上。Wessely和團隊通過彎曲1次來評估FlexBoard的耐用性，并指出面包板仍然功能齊全，之后不會破裂。這種雙向靈活性有助于平臺連接到具有彎曲設(shè)計的物品上，使 FlexBoard 成為制造商嘗試不同硬件以創(chuàng)建新的電子產(chǎn)品的便捷原型平臺。

用戶可以將長面包板條切割成更小的段以獲得較小的物品，或者可以將幾個條連接到較大物體上的原型上。例如，幾個FlexBoard可以纏繞在網(wǎng)球拍上，從而擴大傳感器在讀取凌空抽射速度時的檢測范圍。

該平臺對不同表面的適應性可以簡化電子原型制作過程?！霸谠O(shè)計新的交互設(shè)備、用戶界面或大多數(shù)電子產(chǎn)品時，我們通常將對象形式和電子功能視為兩個獨立的任務，這使得在早期階段很難在其使用環(huán)境中測試原型，并可能導致進一步的集成問題，”麻省理工學院電氣工程和計算機科學博士生朱俊義補充道。

“FlexBoards通過增強的，可重復使用的柔性面包板解決了這些問題，這加速了當前的交互式設(shè)備原型制作流程，并為低功耗電子設(shè)計和DIY [自己動手]社區(qū)提供了一個新的有價值的原型平臺。

未來，F(xiàn)lexBoard可以使健身設(shè)備，廚房工具，家具和其他家居用品更具交互性。盡管如此，該團隊承認他們的平臺需要進一步優(yōu)化，需要通過多材料打印來提高可彎曲性、耐用性和強度。此外，每個面包板都是為FDM打印機設(shè)計的，這是一種現(xiàn)成的3D制造機器，它限制了FlexBoards的長度并增加了打印時間。端子條還需要手動組裝，使可彎曲物體的原型制作具有挑戰(zhàn)性。

“由于許多研究人員已經(jīng)研究了多樣化的材料特性，我們質(zhì)疑為什么面包板仍然是剛性的，”該研究的另一位作者Donghyeon Ko說，他是韓國科學技術(shù)高級研究所的前麻省理工學院訪問博士生?！拔覀兿Ｍ陂_發(fā)形狀改變界面的同時，使日常物品"可試驗板"?！?/p>

Wessely，Zhu和Ko與CSAIL附屬機構(gòu)，麻省理工學院電氣工程系，計算機科學和機械工程系副教授Stefanie Mueller以及中央大學藝術(shù)與技術(shù)學院助理教授Yoonji Kim一起撰寫了一篇關(guān)于這項工作的論文。

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