Rumo a uma prototipagem mais flexível e rápida de dispositivos eletrônicos

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Quer você seja um novo funcionário, um ginasta ou um fabricante de canudos flexíveis, uma característica é ideal para todos: flexibilidade. O mesmo pode ser dito agora sobre a prototipagem de dispositivos eletrônicos. Embora os designers normalmente testem seus projetos em “placas de ensaio”, ou placas de plástico finas que podem unir componentes eletrônicos, elas geralmente são rígidas e lentas. Com a rigidez desses backbones eletrônicos em mente, os pesquisadores do MIT desenvolveram o “FlexBoard”, uma placa de ensaio flexível que permite a prototipagem rápida de objetos com sensores, atuadores e displays interativos em superfícies curvas e deformáveis, como uma bola ou roupas.

Para ilustrar a versatilidade da plataforma em diferentes itens, os pesquisadores testaram-na em kettlebells, controladores de videogame e luvas, descobrindo que sensores e monitores podem ser conectados aos componentes eletrônicos dentro de cada uma de suas dobradiças. A equipe adicionou sensores e LEDs aos kettlebells, que detectaram com sucesso se os usuários estavam aplicando a forma correta em seus treinos de swing. Por sua vez, o display indicava vermelho se feito incorretamente, ou verde se executado corretamente, bem como o número de repetições. No futuro, a plataforma poderá melhorar as rotinas de condicionamento físico, fornecendo esse feedback.

O design da placa de ensaio consiste em um plástico fino que conecta duas peças do mesmo material para aumentar a flexibilidade. Esse “padrão de dobradiça viva” pode ser encontrado nas tampas dos frascos de condimentos e nas lombadas das caixas de discos de plástico, unindo os componentes eletrônicos do FlexBoard. O design pode ser replicado por uma impressora 3D pronta para uso, fabricando FlexBoards que podem ser costurados em um item ou fixados com cola epóxi ou fita de velcro.

Esse design conveniente abre a porta para interfaces personalizáveis ​​mais rapidamente. “Um desenvolvimento fundamental em nosso mundo moderno é que podemos interagir com conteúdo digital em qualquer lugar e a qualquer hora, o que é possível através de dispositivos interativos onipresentes”, diz o autor da pesquisa Michael Wessely, um pós-doutorado recente no Laboratório de Ciência da Computação e Inteligência Artificial do MIT (CSAIL). que agora é professor assistente na Universidade de Aarhus. “O FlexBoard apoia o design desses dispositivos por ser uma plataforma de prototipagem versátil e de rápida interação. Nossa plataforma também permite que os designers testem rapidamente diferentes configurações de sensores, displays e outros componentes interativos, o que pode levar a ciclos de desenvolvimento de produtos mais rápidos e designs mais fáceis de usar e acessíveis.”

O FlexBoard também pode aprimorar jogos de realidade virtual por meio de controladores e luvas. A equipe instalou um sistema de alerta de colisão nos controladores, alertando os jogadores que usam fones de ouvido VR quando correm o risco de esbarrar no ambiente ao seu redor. Sensores e motores foram adicionados às luvas deformáveis ​​para capturar gestos, influenciando as interações dos jogadores no jogo.

Cada protoboard é reutilizável e adesiva, o que significa que pode suportar dobras repetidas nas direções para cima e para baixo, permanecendo totalmente fixada aos protótipos em que foram testados. Wessely e a equipe avaliaram a durabilidade do FlexBoard dobrando-o 1.000 vezes, observando que as protoboards permaneceram totalmente funcionais sem quebrar depois. Essa flexibilidade bidirecional ajuda a plataforma a se conectar a itens com designs curvos, tornando o FlexBoard uma plataforma de prototipagem conveniente para fabricantes que experimentam diferentes hardwares para criar novos itens eletrônicos.

Os usuários podem cortar as longas tiras da placa de ensaio em segmentos menores para itens menores, ou várias podem ser anexadas ao protótipo em objetos maiores. Por exemplo, vários FlexBoards poderiam ser enrolados em uma raquete de tênis, expandindo o alcance de detecção dos sensores ao ler a velocidade de um voleio.

A adaptabilidade da plataforma a diferentes superfícies pode agilizar o processo de prototipagem eletrônica. “Ao projetar novos dispositivos interativos, interfaces de usuário ou a maioria dos produtos eletrônicos, geralmente tratamos a forma do objeto e as funções eletrônicas como duas tarefas separadas, o que torna difícil testar o protótipo em seu ambiente de uso no estágio inicial e pode levar a questões de integração mais adiante”, acrescenta Junyi Zhu, estudante de doutorado do MIT em engenharia elétrica e ciência da computação e afiliado do CSAIL. “FlexBoards abordam esses problemas com placas de ensaio flexíveis aprimoradas e reutilizáveis, que aceleram o atual pipeline de prototipagem de dispositivos interativos e fornecem uma nova e valiosa plataforma de prototipagem para o design de eletrônicos de baixo consumo e a comunidade DIY [faça você mesmo].”