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沙發變身遙控器,塗鴉裡藏PCB,MIT技術宅的智能家居竟然是這樣

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城鄉結合部土味開關,不知道你有沒有印象:

沙發變身遙控器,塗鴉裡藏PCB,MIT技術宅的智能家居竟然是這樣
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強行歐式,強行蕾絲,強行少女心,處處透露着改革開放早期人們對色彩的渴求。

也可能是上一輩人覺得門口牆壁上的開關實在太醜太突兀了吧。

現在,對這些開關不能忍的MIT研(yi)究(shu)員(jia)們,決定對醜開關進行一波改造:

把牆壁、沙發、柱子或者家中任何東西,埋進電路和傳感器,整個房子也就被改造成了大型PCB電路闆,每一條線路、每一個節點、每一個控制裝置,都嵌入到房間自身的裝修中,像個變色龍一樣,你再也看不到突兀的開關了。

比如,你看這面塗鴉牆,那似乎就是一片軟裝:

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但是摸一摸燈泡圖形,上面的真燈泡就亮了:

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摸一摸畫在牆上的顔料噴瓶,就會根據你摸到的位置調節燈光的亮度,你一摸黑,燈就變黑:

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顔料瓶圖案噴出來的彩色圖案,你摸哪個顔色,燈光就會變成哪個顔色:

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你以為這是一片裝飾,不,它明明是一片傳感器。

再比如,這根工業風水泥柱上的五線譜圖案,看起來像國小音樂教室:

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其實你摸一摸音符,它可以放音樂,再摸一摸,還能切歌:

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除了牆面,沙發也暗藏玄機。揮一揮手,就可以切換旁邊電視機上的相冊系統的圖檔:

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這樣,不僅沒了醜醜的開關,亂糟糟的線也不見了,你也不用擔心找不到遙控器,整個家都變成了互動的一部分。

裝修完房子之後,他們就把裝修記錄發到了人機互動頂會CHI 2020上。

在論文裡,MIT技術宅們愉快地分享了他們這一套裝修方案的思路和技術細節。

看完之後,自己動手操作起來也不是不可以呢

把使用者界面融入實體環境

首先,你需要在3D編輯器裡設計好圖稿。把顯示元素什麼樣,傳感器怎麼接安排得明明白白。

當然啦,技術宅們已經在3D編輯器Blender裡內建了一套工具包,可以簡化設計步驟。

比如說,你要在牆面上布置一個調節燈光明暗、色溫的開關:先量好牆面的尺寸,然後在Blender裡模組化。

至于顯示元素的設計,可以先在PS這樣的繪圖軟體中完成,然後将圖像作為紋理映射到3D模型上。

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工具包裡安排了7種增加互動性的繪圖工具:

觸控按鈕;滑塊(線性/自由形式);距離傳感器;電緻發光顯示器等輸出元件;電線;微控制器連接配接器;擦除工具。

來看一下示範操作:

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可以看到,滑塊等電路闆設計之上,可以疊加藝術外觀層。

當然,更多層的模闆設計也是支援的。比如這個燈泡造型的觸控開關,就由導電層、介電層、熒光層和頂層透明導體組成。

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完成電路闆和外觀設計之後,為了友善裝修,你可以選擇用切割繪圖儀、雷射切割機等裝置把模闆打出來。

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不過,對于不平坦的表面,比如沙發來說,這樣的噴塗模闆可能不太好使。

于是,還有另一個解決方案,那就是投影。

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接下來,就可以進入真正的裝修步驟啦。

需要準備的硬體有:噴槍,功能性墨水,裝修需要的防護工具。

噴槍方面,他們的配置是:可以同時控制墨水量和氣流的雙動觸發裝置,重力進料系統,以及在内部混合空氣和油墨的混合點。這樣的配置适合于繪制細節,有利于電路的建立。

在他們的示範案例中,使用到的功能性墨水是Lumilor和KPT生産的銅、電媒體、磷光劑和透明導體墨水。

那麼就開始按照設計,噴塗導電銅墨水。再在電路之上搞藝術創作。

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最後,别忘了連接配接微控制器闆。

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雖然此前市面上已有牆面觸控闆開關:

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但相較之下,這一套方案突破了列印機尺寸的限制,在任何材料、任意形狀上,都能更友善地實作腦洞。

技術評估

MIT的技術宅們還表示,裝修不算完,做事要嚴謹。

他們測試了這一套被命名為SprayableTech的技術在不同材料、不同形狀表面上的實際效果。

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結果表明,無論是在何種材料上,噴塗的銅迹線均顯示出了高導電性,電阻範圍在0.07Ω-0.25Ω之間。

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即使是在多孔石材這樣非常粗糙的材質表面,噴塗顆粒也可以到達材料深腔并覆寫整個材料表面。

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另外,電導率和物體表面形狀的角度之間也沒有顯著關系。

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這意味着噴塗的電路不會受到牆壁轉彎的影響。

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作者介紹

提出這種裝修方法的團隊,來自鼎鼎大名的MIT CSAIL。

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一作Michael Wessely,是CSAIL旗下人機互動組的博士後,南巴黎大學博士,曾在2014年和2019年兩度獲得人機互動頂會UIST最佳論文,現在也在CSAIL講工程互動技術課。

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論文的通訊作者就是人機互動組的負責人,MIT助理教授Stefanie Mueller,在她的帶領下,這個團隊還做了各種五顔六色的大腦洞研究。

比如,如何用3D列印造出一隻變色龍,是顔色真的能變的那種:

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或者,怎麼把人類的運動軌迹給列印出來:

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還有怎麼才能3D列印出面包蓬松的質感:

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原文釋出時間:2020-05-31

本文作者:魚羊

本文來自:“

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