Проводящая краска превратила руль и гитару в тачскрин
Исследователи из исследовательской лаборатории Future Interfaces Group Университета Карнеги — Меллона научились превращать различные поверхности в сенсорные с помощью электродов и токопроводящей краски. Доклад был представлен на конференции ACM CHI 2017, кратко о технологии рассказывается на сайте Университета.
Сенсорные панели, чувствительные к нажатию, используются во многих современных гаджетах, однако существующие решения ограничены в форме — в подавляющем большинстве случаев тач-панели плоские и, как правило, ограничены в размерах. Исследователи из Университета Карнеги — Меллона предложили технологию, позволяющую использовать разные поверхности и объекты в качестве сенсорных панелей.
Технология под названием Electrick подразумевает использование токопроводящего покрытия, в роли которого выступает краска, пленка или, например, даже желе. Работает такая сенсорная поверхность следующим образом: по периметру попарно подключаются электроды и на одну из пар подается ток, а остальные электроды используются для отслеживания изменения напряжения. При прикосновении к такой поверхности возникает утечка тока и место прикосновения вычисляется методом томографической реконструкции.
Точность определения нажатия поверхностей Electrick составляет один сантиметр, при этом авторы технологии отмечают, что с помощью токопроводящей краски можно реализовывать дополнительные элементы управления практически где угодно, при этом в сенсорную панель можно превратить даже сложные по форме объекты.
Исследователи указали несколько возможных примеров использования технологии, среди которых: физические ярлыки для запуска программ на столе, дополнительные органы управления на деке электрогитары, управление умным домом, сенсорный руль автомобиля и модель человеческого мозга из желе.
Это не первая разработка Future Interfaces Group в области новых тач-интерфейсов. Ранее специалисты лаборатории предлагали использовать кожу руки в качестве тач-интерфейса для умных часов. Кроме того, существуют разработки в области эластичных сенсорных панелей (1, 2), которые также могут использоваться для сложных поверхностей.
Пока лишь со скоростью 1,6 миллиметра в секунду
Американские инженеры разработали робота, способного автономно передвигаться в толще сыпучего материала, проталкивая себя вперед с помощью двух конечностей, напоминающих плавники. В испытаниях робот продемонстрировал способность передвигаться в песке на глубине около 127 миллиметров со скоростью до 1,6 миллиметра в секунду. Статья опубликована в журнале Advanced Intelligent Systems. Сыпучие материалы, такие как песок, мягкие почвы, снег или лунный реголит, представляют собой довольно сложную среду для передвижения. Объекты, движущиеся в их толще, испытывают высокое сопротивление, возрастающее с глубиной погружения. Кроме того, сыпучая среда ограничивает возможности зондирования и обнаружения препятствий. Тем не менее инженеры пытаются создать роботов, способных передвигаться в таких условиях. Например, американские разработчики представили прототип робочервя, способного двигаться в толще песка. Для снижения сопротивления он выдувает перед собой воздух, и одновременно разматывает мягкую оболочку своей передней части, выталкивая ее вперед, в то время как остальное тело остается неподвижным. Это позволяет значительно снизить сопротивление движению. Однако для его работы требуется воздух, который приходится подводить с поверхности. Создать робота, который смог бы передвигаться в песке автономно, решили инженеры под руководством Ника Гравиша (Nick Gravish) из Калифорнийского университета в Сан-Диего. Разработанный ими робот перемещается, проталкивая себя вперед через толщу сыпучей среды с помощью двух гибких конечностей, напоминающих плавники морской черепахи. Конечности состоят из пяти звеньев. Каждое звено способно вращаться относительно предыдущего, но углы их отклонений ограничиваются с помощью фиксаторов. В движение оба плавника приводятся через червячную трансмиссию с помощью единственного электромотора. При этом трансмиссия воздействует только на первые ближайшие к корпусу звенья. Благодаря фиксаторам, ограничивающим углы поворотов звеньев, при движении вперед конечности изгибаются, испытывая меньшее сопротивление среды, а при движении назад наоборот, распрямляются, позволяя роботу отталкиваться от песка. На концах конечностей разработчики поместили сенсоры, с помощью которых робот может обнаруживать расположенные сверху объекты. Корпус робота длиной около 26 сантиметров имеет прямоугольное сечение и утолщение в передней части, которое позволяет снизить сопротивление песка при движении. Нос робота заострен и имеет наклонную поверхность сверху, которая необходима для компенсации подъемной силы, возникающей при движении в песке. С этой же целью по бокам после проведенных тестов пришлось разместить два дополнительных наклонных неподвижных плавника, так как робот имел тенденцию задирать нос при движении под действием выталкивающей силы. Чтобы избежать попадания песчинок в механизм, конечности поместили в чехлы из нейлоновой ткани. Разработчики протестировали робота, погруженного на глубину 127 миллиметров в песок, сначала в небольшом искусственном резервуаре, а после в естественных условиях в песке на пляже. В сухом песке робот смог развить скорость 1,6 миллиметра в секунду. В более влажном песке на пляже робот двигался медленнее, со скоростью около 0,57 миллиметра в секунду. В будущем инженеры планируют увеличить скорость передвижения робота, а также научить его самостоятельно погружаться в песок. Ранее мы рассказывали об исследовании, в котором физики выяснили, что происходит со структурой песка при передвижении по нему с помощью прыжков. Они обнаружили, что при правильно подобранном времени задержки между приземлениями и новым толчком, можно увеличить высоту прыжка на 20 процентов и даже больше.