Los investigadores de la Universidad Carnegie Mellon han utilizado máquinas de tejer controladas computacionalmente para crear juguetes de peluche y otros objetos tejidos que son accionados por tendones. Es un enfoque que dicen que algún día podría usarse para fabricar robots blandos y tecnologías portátiles de manera rentable.
El software desarrollado por investigadores del Morphing Matter Lab y Dev Lab de CMU en el Human-Computer Interaction Institute hace posible que los objetos emerjan de las máquinas de tejer en las formas deseadas y con los tendones ya incrustados. Luego se pueden rellenar ytendones conectados a motores, según sea necesario.
Lea Albaugh, una estudiante de doctorado que dirigió el esfuerzo de investigación, desarrolló la técnica de incrustación de tendones y exploró este espacio de diseño para hacer pantallas de lámparas que cambian de forma, figuras de peluche que dan abrazos cuando se les empuja el estómago e incluso un suéter conuna funda que se mueve por sí sola. Aunque en gran parte son fantásticos, estos objetos demuestran capacidades que eventualmente podrían tener aplicaciones serias, como robots blandos.
"La robótica blanda es un campo en crecimiento", señaló Albaugh. "La idea es construir robots a partir de materiales que sean inherentemente seguros para que las personas estén cerca, por lo que sería muy difícil lastimar a alguien. Los componentes blandos activados serían baratos paraproducir en máquinas de tejer comerciales.
"Tenemos tantos objetos blandos en nuestras vidas y muchos de ellos podrían interactuar con esta tecnología", agregó. "Una prenda podría ser parte de su sistema de información personal. Su suéter, por ejemplo, podría tocarlosu hombro para llamar su atención. La tela de una silla puede servir como interfaz háptica. Las mochilas pueden abrirse solas. "
Albaugh y sus co-investigadores, los miembros de la facultad de HCII Scott Hudson y Lining Yao, presentarán su investigación en CHI 2019, la Conferencia de la Asociación de Maquinaria de Computación sobre Factores Humanos en Sistemas de Computación, del 4 al 9 de mayo en Glasgow, Escocia.
Las máquinas de tejer comerciales están bien desarrolladas y se usan ampliamente, pero generalmente requieren una programación minuciosa para cada prenda. Esta nueva investigación se basa en trabajos anteriores de CMU para automatizar el proceso, lo que facilita el uso de estas máquinas de producción en masa para producir productos personalizados y únicos.diseños.
"Es una tubería bastante conveniente de usar para producir objetos tejidos accionados", dijo Yao, profesora asistente en HCII. Otros investigadores han experimentado con objetos textiles accionados, señaló, pero se han enfrentado a la tarea de agregar tendones que consume mucho tiempoa los elementos terminados. Incrustar tendones en los materiales a medida que se crean ahorra tiempo y esfuerzo, y agrega precisión a la actuación.
Los investigadores desarrollaron métodos para incrustar las trayectorias de los tendones de forma horizontal, vertical y diagonal en láminas y tubos de tela. Demostraron que la forma de la tela, combinada con la orientación de la trayectoria del tendón, puede producir una variedad de efectos de movimiento. Estos incluyencurvas, curvas en forma de S y giros. La rigidez de los objetos se puede ajustar rellenándolos con varios materiales, como los que están disponibles para los aficionados.
Se pueden usar varios materiales para tendones, incluido hilo de acolchado envuelto en poliéster, hilo de seda pura y monofilamento de nailon.
Además de activar los objetos, estas técnicas también pueden agregar capacidades de detección a los objetos. Al conectar sensores a cada tendón, por ejemplo, es posible detectar la dirección en la que el objeto se dobla o retuerce. Tejiendo con hilo conductor, los investigadores demostraron que podían crear almohadillas de contacto para la detección táctil capacitiva y sensores de tensión para detectar si una muestra está estirada.
La impresión 3D ya se está utilizando para fabricar objetos accionados y componentes robóticos personalizados, dijo Albaugh, aunque los materiales a menudo son duros. El tejido controlado computacionalmente tiene el potencial de expandir las posibilidades y hacer que los resultados sean más amigables para las personas.
"Creo que hay un enorme poder en el uso de materiales que la gente ya asocia con la comodidad", dijo.
La National Science Foundation apoyó parte de este proyecto de investigación.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Carnegie Mellon . Original escrito por Byron Spice. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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