(Képek: MIT)
A prototípuskészítés a termékfejlesztés elengedhetetlen része, egy ideje sokan végzik 3D-nyomtatással. Elektronikus eszközök esetében gyakran merülnek fel problémák, nehézkes a folyamat. A világhírű MIT (Massachusetts Institute of Technology) kutatói a prototípus létrehozásának folyamatát felgyorsító és megkönnyítő, különleges szerkezetet fejlesztettek. Szerencsére nemcsak ipari tervezésre, hanem a hobbi- és barkácsoló világra is gondoltak.
Tervezők általában gyúródeszka-szerű vagy az alkatrészeket összetartó vékony műanyag-táblákon tesztelik elektronikus eszközeik prototípusait. Komoly probléma, hogy a táblák mindig merevek és lassítják a munkát.
Intelligens súlyzók
Az MIT-kutatók az elektronikus részek merevségét figyelembe véve, tárgyak gyors prototípusának interaktív szenzorokkal, aktuátorokkal, kijelzőkkel, görbe és deformált felületeken történő elkészítését biztosító, rugalmas táblát fejlesztettek, amit maga a flexibilist rövidítő FlexBoard név előtagja egyértelműen jelez.
Videojáték-kontrollereken, virtuálisvalóság-kesztyűkön és gömbsúlyzókon tesztelték. A gömbsúlyzókat szenzorokkal és LED-ekkel egészítették ki, és minden flottul működött: az érzékelők sikeresen észlelték, amikor a felhasználó megfelelően járt el edzés közben. A kijelző vöröset jelzett, ha nem, és zöldet, ha igen, plusz az ismétlések számát is megjelenítette. A pozitív eredmények például fitneszgyakorlatok közbeni alkalmazást vetítenek előre – folyamatos lesz a visszajelzés.
A tábla ugyanabból az anyagból álló két darabot összekapcsoló műanyagból áll („élő zsanérmintázat”). Azért azonosak az anyagok, mert a rugalmasság így növelhető. A terv szálhúzásos (FDM/FF) 3D nyomtatóval önthető fizikai formába, a táblák vagy valamelyik alkotóelemhez varrhatók, vagy ragasztóval, tépőzáras szalaggal rögzíthetők hozzá.
Ez a kialakítás gyorsabban egyedire szabható interfészek előtt nyitja meg a kapukat, ami azért fontos, mert a jelen társadalmának sajátossága, hogy a mindenhol jelenlévő interaktív infokommunikációs eszközöknek köszönhetően, bárhol és bármikor interakcióba léphetünk digitális tartalmakkal.
A FlexBoard két okból is masszívan támogatja ilyen eszközök tervezését: egyrészt, mert sokoldalú, másrészt, mert gyors interakciót biztosító prototípuskészítő platform. Szenzorkonfigurációk, kijelzők és más interaktív komponensek változatos összetételben, de mindig gyorsan tesztelhetők vele. Ha a tesztek gyorsak, a prototípuskészítés, a termékfejlesztés is gyorsabb, és a végeredmény felhasználóbarátabb, könnyen kezelhető termék.
Virtuálisvalóság-játékok és makerek
Az egyik teszten virtuálisvalóság-kontrollerekkel és kesztyűkkel tesztelték. Mindegyik eszközt játékcélokra tervezték, és a tábláról hamar kiderült: javítja a felhasználói élményt. A kutatók ütközésre figyelmeztető rendszert integráltak kontrollerekbe, és jelezte a VR headsetet viselő felhasználónak, ha valamilyen környezeti tárgyhoz túl közel tartózkodott. Sikerült elkerülnie az ütközést, és ezzel egyben ki is küszöbölték a virtuális valóság egyik problémáját – mivel a technológia teljesen immerzív, ha rajtunk a headset, környezetünket nem érzékeljük. Ha széken ülünk, nincs semmi gond, viszont, ha mozgást kell végeznünk, helyet változtatunk közben – márpedig játékoknál ez előfordul –, akkor érhetnek bennünket kellemetlenségek, akár baleset is történhet.
Ez az egyik oka annak, hogy a VR nem terjedt el olyan gyorsan, mint ahogy a 2010-es évek közepén prognosztizálták. (Vállalati, ipari, orvosi és katonai alkalmazásokon, játékon és pornón kívül egyelőre sehogy nem terjedt el.)
A VR-játék nyújtotta élményt fokozandó, a kutatók szenzorokat és motorokat integráltak az átformálható virtuálisvalóság-kesztyűbe. Az eszközök rögzítik a mozdulatokat, hozzájárulnak a felhasználók játékon belüli interakcióihoz, interakciókra késztetik őket.
A FlexBoard komoly előnye még, hogy minden egyes tábla újrahasznosítható, tehát a környezetbarát elvárásoknak is megfelel. Ráadásul ragasztható is, és így – e két tulajdonságának köszönhetően – úgy és annyiszor hajlítható fel- és lefelé, ahogy és ahányszor csak akarjuk, miközben az egész teszt alatt a prototípuson van, nem válik le róla, integráns része.
Tartósságát is vizsgálták: több mint ezerszer hajlítgatták, nyújtogatták, és teljesen működőképes maradt utána, nem törött el, nem repedt meg. A kétirányú rugalmasság sokat segít abban, hogy szokatlan formájú tárgyakkal is össze lehet kapcsolni. Ez a rugalmasság nemcsak hivatásos fejlesztőknek, hanem „csináld magad” (Do-it-Yourself, DIY) attitűddel dolgozó makereknek is komoly előny. (A professzionális és a fogyasztó közötti, „prosumer” felhasználói réteg által képviselt maker mozgalom a 3D nyomtatás berobbanása idején, a 2010-es évek első felében vált a tárgykészítés egyik meghatározó erejévé.)
Okos teniszütők és szekrények
A rugalmasság teszi lehetővé a FlexBoard kényelmes prototípuskészítő platformként való működését, mert a felhasználók nagyon változatos hardverekkel kísérletezhetnek mindaddig, amíg el nem készítik az óhajtott elektronikus szerkezetet.
Ha kicsi tárgyakon dolgozunk, a tábla tetszés szerint kisebb csíkokra vágható, vagy többet kapcsolunk nagyobbakhoz, például teniszütőkhöz. Ez azért praktikus, mert a benne lévő érzékelők – mai okos teniszütő elképzelhetetlen szenzorok nélkül – hatótávolsága nő, és így pontosabban detektálható a labda sebessége.
Mivel a FlexBoard változatos felületekhez képes alkalmazkodni, jelentősen áramvonalasíthatja a prototípuskészítés folyamatát.
„Új interaktív eszközök, felhasználói interfészek és a legtöbb elektronikus termék tervezésekor a tárgy formáját és elektronikus funkcióit általában két külön feladatként kezeljük, amellyel a prototípus kezdeti állapotában a felhasználási környezetben nehéz a tesztelés, később pedig integrációs gondok merülhetnek fel. A FlexBoard kezeli ezt a problémát” – magyarázza Junyi Zhu a Számítástudomány és Mesterséges Intelligencia Labor (CSAIL) PhD-hallgatója.
A feljavított, újrahasznosítható táblák a megoldás, mert nagyon felgyorsítják a prototípuskészítést.
A jövőben a FlexBoard konyhai és háztartási eszközöket, bútorokat is vagy interaktívvá, vagy a mainál interaktívabbá tehet. Egyelőre nem tartanak ott, a platformot tovább kell optimalizálni hozzá – igyekeznek a mostaninál rugalmasabbá, hajlíthatóbbá, tartósabbá és erősebbé tenni, és többféle anyagot akarnak felhasználni hozzá. Mivel mostani változatában csak szálhúzásos 3D printerekkel készíthető el, talán ezen is változtatni fognak. A technológiának ugyanis megvannak a méretkorlátjai és a nyomtatási idő is elég lassú, plusz a kézi összeszerelés – különösen hajlítható tárgyaknál – komoly kihívásokkal jár.
