Рисующий металлом робот превратил стену в печатную плату

Американские инженеры создали робота, наносящего на стены металлические проводящие дорожки для интерактивных панелей. Например, с его помощью разработчики нанесли на стену сенсорный музыкальный синтезатор и панель управления кофемашиной. Авторы опубликовали статью в журнале The Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies (IMWUT), а также инструкции для самостоятельной сборки на GitHub.

Мы не раз рассказывали о проектах, в которых инженеры делают стены, столы или другие бытовые поверхности интерактивными. Один из самых популярных методов для этого подразумевает, что на стену наносят металлические элементы, выступающие в качестве сенсорных панелей. Например, в прошлом году инженеры создали программу, в которой пользователь создает нужный ему интерфейс, а затем получает трафареты, с помощью которых и интерфейс можно напылить на стену краской самостоятельно.

Разработчики под руководством Хён Чжу О (HyunJoo Oh) из Технологического института Джорджии повысили уровень автоматизации этого подхода, создав робота, наносящего проводящие дорожки заданной формы на стену.

Инженеры выбрали простую и популярную конструкцию подвесного плоттера. Он состоит из робота, подвешенного на двух тросах — в данном случае это приводные ремни. С одной стороны каждый трос зафиксирован на роботе, а с другой прикреплен к стене на клей или другим способом. Принцип работы такого механизма очень прост: двигатели в точках крепления натягивают тросы и тем самым управляют движением робота по горизонтали и вертикали, перемещая его в нужную точку.

В самом роботе есть три отсека, в которые можно загружать «ручки» с чернилами: одновременно можно использовать только один вид, но платформа умеет поворачиваться, поэтому робот может сначала нарисовать проводящие дорожки, а сверху или рядом нарисовать обычными чернилами рисунок или инструкции. Робот выполнен на основе доступных компонентов, таких как плата Arduino, а большая часть деталей напечатана на 3D-принтере, поэтому его можно собрать самостоятельно: на GitHub опубликована документация, код и файлы для интерфейсов.

Для создания интерфейсов разработчики написали простое приложение, в котором можно нарисовать нужную схему и получить файлы-инструкции для робота. В качестве примера авторы нанесли на стену несколько интерактивных панелей, в том числе синтезатор с клавишами и кнопками для настройки, а также панель управления кофемашиной. После того как робот начертил проводящие дорожки, к ним необходимо прикрепить простой микроконтроллер (авторы использовали ESP32). В случае с кофемашиной они также использовали сервис IFTTT, который принимает команду от ESP32 и передает ее на кофемашину.

Конструкцию подвесного плоттера уже применяли для рисования на стенах, правда, не металлическими чернилами, а обычными. В 2018 году компания Scribit собрала на Kickstarter деньги на производство такого робота, правда, не смогла наладить производство, судя по отзывам покупателей.

Григорий Копиев