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可以跟蹤和存儲3D打印對象的使用方式
发布时间:2019.12.15    新闻来源:邢台协利机械制造有限公司   浏览次数:
現在,華盛頓大學的工程師開發出了可以跟蹤和存儲自己使用的設備,而無需使用電池或電子設備。相反,該系統使用稱爲反向散射的方法,通過該方法,設備可以通過反射用天線發送給它的信號來共享信息。

  “我们有兴趣通过3D打印制作无障碍辅助技术,但我们没有简单的方法来了解人们如何使用它,”合着者Jennifer Mankoff说,他是UW Paul G. Allen计算机学院的教授。科学与工程。“我们能否提出一种无电路解决方案,可以打印在消费级现成的打印机上,并允许设备本身收集信息?这就是我们在本文中展示的内容。”

  UW團隊將于10月15日在柏林的用戶界面軟件和技術ACM研討會上展示其研究成果。

  華盛頓大學的工程師創建了一個3D打印設備原型,可以存儲信息,例如有人使用胰島素筆的次數,通過在棘輪內卷起一個只能向一個方向移動的彈簧。當用戶釋放棘輪時,彈簧展開並移動觸發以接觸天線的。計算每個聯系人以確定某人使用該設備的次數。

  此前,該團隊開發了第一批連接到無需電子設備的Wi-Fi的3D打印物。這些純塑料設備可以測量洗滌劑瓶是否運行不足,然後自動在線訂購。

  “在这些应用中使用塑料意味着您不必担心电池耗尽或设备变湿。这可能会改变我们对计算的看法,”资深作者艾伦学校副教授Shyam Gollakota表示。“但如果我们真的想将3D打印对象转换为智能对象,我们需要监控和存储数据的机制。”

  研究人員首先解決了監測問題。在他們之前的研究中,他們的系統跟蹤一個方向的運動,這適用于監測洗衣粉水平或測量風速或水速。但現在他們需要制作可以監控雙向運動的物體,如打開和關閉藥瓶。

  “上一次,我们有一个向一个方向转动的齒輪。当液体流过齒輪时,它会向下推開關以接触天线,”主要作者Vikram Iyer说,他是华盛顿大学电气与计算机系的博士生工程。“这次我们有两个天线,一个在顶部,一个在底部,可以通过连接到齒輪的開關接触。因此,打开药瓶盖可以使齒輪向一个方向移动,从而推动開關与其中一个接触。两个天线。然后关闭药瓶盖使齒輪向相反方向转动,開關撞到另一个天线。

  兩個天線都是相同的,因此團隊必須設計一種方法來解碼上限移動的方向。

  “齒輪的牙齿有一个特定的顺序,编码信息。它就像摩尔斯电码,”共同作者艾伦学校的博士生 Justin Chan说。“因此,当你向一个方向转动盖子时,你会看到前面的信息。但是当你向另一个方向转动盖子时,你会收到反向信息。”

  除了跟蹤例如藥瓶蓋運動之外,這種相同的方法還可用于監控人們如何使用假肢,例如3D打印的e-NABLE手臂。這些機械手安裝在手腕上,旨在幫助手部異常的兒童抓住物體。當孩子伸出手腕時,手上的電纜會收緊,使手指閉合。因此,團隊3-D打印了一個帶有雙向原型的e-NABLE手臂,通過確定手腕的角度來監控手的開合。

  研究人員還希望創建一個3D打印對象,可以在Wi-Fi範圍之外存儲其使用信息。對于這個應用,他們選擇了一種可以監測其使用的胰島素筆,然後在它變低時發出信號。

  “即使你沒有Wi-Fi連接,你仍然可以服用胰島素,”Gollakota說。“因此,我們需要一種機制來存儲您使用它的次數。一旦您回到該範圍內,您就可以將存儲的數據上傳到雲中。”

  该方法需要机械运动,如按下按钮,并通过在棘轮内卷起弹簧来存储该信息,该弹簧只能在一个方向上移动。每当有人按下按钮时,弹簧就会变得更紧。在用户释放棘轮之前,它无法放松,希望在后向散射傳感器的范围内。然后,当弹簧展开时,它会随着齒輪转动而移动一个齒輪,该齒輪触发開關以反复接触天线。计算每个联系人以确定用户按下按钮的次数。

  這些設備只是原型,表明可以感知雙向移動和存儲數據。Mankoff說,接下來的挑戰將是采取這些概念並縮小它們,以便它們可以嵌入真正的藥瓶,假肢或胰島素筆中。

  “這個系統將爲我們提供更高保真度的圖片,”她說。“例如,現在我們沒有辦法跟蹤人們是否以及如何使用電子NABLE手。最後我想對這些數據做些什麽來預測人們是否會放棄基于設備關于他們如何使用它。“
我是有底限的,沒有下一條新聞了!
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