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可以跟蹤和存儲3D打印對象的使用方式
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| 發(fā)布時間：2019.12.15 新聞來源：邢臺協(xié)利機(jī)械制造有限公司 瀏覽次數(shù)： |
現(xiàn)在，華盛頓大學(xué)的工程師開發(fā)出了可以跟蹤和存儲自己使用的3D打印設(shè)備，而無需使用電池或電子設(shè)備。相反，該系統(tǒng)使用稱為反向散射的方法，通過該方法，設(shè)備可以通過反射用天線發(fā)送給它的信號來共享信息。
“我們有興趣通過3D打印制作無障礙輔助技術(shù)，但我們沒有簡單的方法來了解人們?nèi)绾问褂盟�，”合著者Jennifer Mankoff說，他是UW Paul G. Allen計算機(jī)學(xué)院的教授�？茖W(xué)與工程�！拔覀兡芊裉岢鲆环N無電路解決方案，可以打印在消費(fèi)級現(xiàn)成的打印機(jī)上，并允許設(shè)備本身收集信息?這就是我們在本文中展示的內(nèi)容。”
UW團(tuán)隊將于10月15日在柏林的用戶界面軟件和技術(shù)ACM研討會上展示其研究成果。
華盛頓大學(xué)的工程師創(chuàng)建了一個3D打印設(shè)備原型，可以存儲信息，例如有人使用胰島素筆的次數(shù)，通過在棘輪內(nèi)卷起一個只能向一個方向移動的彈簧。當(dāng)用戶釋放棘輪時，彈簧展開并移動觸發(fā)開關(guān)以接觸天線的齒輪。計算每個聯(lián)系人以確定某人使用該設(shè)備的次數(shù)。
此前，該團(tuán)隊開發(fā)了第一批連接到無需電子設(shè)備的Wi-Fi的3D打印物。這些純塑料設(shè)備可以測量洗滌劑瓶是否運(yùn)行不足，然后自動在線訂購。
“在這些應(yīng)用中使用塑料意味著您不必?fù)?dān)心電池耗盡或設(shè)備變濕。這可能會改變我們對計算的看法，”資深作者艾倫學(xué)校副教授Shyam Gollakota表示�！暗绻覀冋娴南雽�3D打印對象轉(zhuǎn)換為智能對象，我們需要監(jiān)控和存儲數(shù)據(jù)的機(jī)制�！�
研究人員首先解決了監(jiān)測問題。在他們之前的研究中，他們的系統(tǒng)跟蹤一個方向的運(yùn)動，這適用于監(jiān)測洗衣粉水平或測量風(fēng)速或水速。但現(xiàn)在他們需要制作可以監(jiān)控雙向運(yùn)動的物體，如打開和關(guān)閉藥瓶。
“上一次，我們有一個向一個方向轉(zhuǎn)動的齒輪。當(dāng)液體流過齒輪時，它會向下推開關(guān)以接觸天線，”主要作者Vikram Iyer說，他是華盛頓大學(xué)電氣與計算機(jī)系的博士生工程。“這次我們有兩個天線，一個在頂部，一個在底部，可以通過連接到齒輪的開關(guān)接觸。因此，打開藥瓶蓋可以使齒輪向一個方向移動，從而推動開關(guān)與其中一個接觸。兩個天線。然后關(guān)閉藥瓶蓋使齒輪向相反方向轉(zhuǎn)動，開關(guān)撞到另一個天線。
兩個天線都是相同的，因此團(tuán)隊必須設(shè)計一種方法來解碼上限移動的方向。
“齒輪的牙齒有一個特定的順序，編碼信息。它就像摩爾斯電碼，”共同作者艾倫學(xué)校的博士生 Justin Chan說�！耙虼�，當(dāng)你向一個方向轉(zhuǎn)動蓋子時，你會看到前面的信息。但是當(dāng)你向另一個方向轉(zhuǎn)動蓋子時，你會收到反向信息。”
除了跟蹤例如藥瓶蓋運(yùn)動之外，這種相同的方法還可用于監(jiān)控人們?nèi)绾问褂眉僦�，例�?D打印的e-NABLE手臂。這些機(jī)械手安裝在手腕上，旨在幫助手部異常的兒童抓住物體。當(dāng)孩子伸出手腕時，手上的電纜會收緊，使手指閉合。因此，團(tuán)隊3-D打印了一個帶有雙向傳感器原型的e-NABLE手臂，通過確定手腕的角度來監(jiān)控手的開合。
研究人員還希望創(chuàng)建一個3D打印對象，可以在Wi-Fi范圍之外存儲其使用信息。對于這個應(yīng)用，他們選擇了一種可以監(jiān)測其使用的胰島素筆，然后在它變低時發(fā)出信號。
“即使你沒有Wi-Fi連接，你仍然可以服用胰島素，”Gollakota說。“因此，我們需要一種機(jī)制來存儲您使用它的次數(shù)。一旦您回到該范圍內(nèi)，您就可以將存儲的數(shù)據(jù)上傳到云中�！�
該方法需要機(jī)械運(yùn)動，如按下按鈕，并通過在棘輪內(nèi)卷起彈簧來存儲該信息，該彈簧只能在一個方向上移動。每當(dāng)有人按下按鈕時，彈簧就會變得更緊。在用戶釋放棘輪之前，它無法放松，希望在后向散射傳感器的范圍內(nèi)。然后，當(dāng)彈簧展開時，它會隨著齒輪轉(zhuǎn)動而移動一個齒輪，該齒輪觸發(fā)開關(guān)以反復(fù)接觸天線。計算每個聯(lián)系人以確定用戶按下按鈕的次數(shù)。
這些設(shè)備只是原型，表明3D打印材料可以感知雙向移動和存儲數(shù)據(jù)。Mankoff說，接下來的挑戰(zhàn)將是采取這些概念并縮小它們，以便它們可以嵌入真正的藥瓶，假肢或胰島素筆中。
“這個系統(tǒng)將為我們提供更高保真度的圖片，”她說�！袄�，現(xiàn)在我們沒有辦法跟蹤人們是否以及如何使用電子NABLE手。最后我想對這些數(shù)據(jù)做些什么來預(yù)測人們是否會放棄基于設(shè)備關(guān)于他們?nèi)绾问褂盟��！?/span> |
我是有底限的，沒有下一條新聞了！
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