麻省理工学院的研究人员为嵌入式电子开发出新颖的3D设计软件

来自麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)的一个研究团队开发了一种新颖的3D设计环境,使用户能够同时对物体的物理形态和电子功能进行数字化建模。

该程序被称为’MorphSensor’,借鉴了传统的CAD软件以及电路构建软件,为机电一体化专业人员提供了一个更全面的设计环境。

关于该项目论文的主要作者朱俊义解释说。”MorphSensor符合我的长期愿景,即所谓的’快速功能原型’,其目标是创建交互式物体,其中的功能直接与外形相结合,并一次性制造出来,即使对于非专业用户也是如此。”

MorphSensor是如何工作的?在设计(和重新设计)外壳和框架等固体物体时,添加传感器和芯片等嵌入式电子元件可能很困难。设计工作流程通常要求采用迭代方法,即设备的框架必须与其内部组件分开进行概念化。这可能导致在物理和电子部件之间来回循环,确保一切都适合,同时优化3D空间的使用。

一旦定制电路的数字骨架完成,就可以将其打印在一张纸上。然后,使用导电胶带,真正的电子元件可以直接构建在纸上预构建的电路形成之上。组装完成后,就可以将电路切割出来,用双面胶带贴在其互补的3D打印部件上。

为了测试该软件的功效,CSAIL团队制造了许多在MorphSensor环境下设计的机电组件。首先是一个集成了蓝光传感器和微控制器的实验性眼镜框。除了提供标准的视力矫正功能外,该眼镜还能够检测用户何时暴露在过多的蓝光下,通过LED或噪音发出警报。根据正在发生的流行病,N95面罩还配备了湿度传感器,以监测基质污染,提醒用户何时需要丢弃面罩。最后,电烙铁的手柄经过重新设计,集成了空气质量传感器和相应的LED照明。当车间内的空气质量恶化到一定程度时,LED灯就会闪烁,向用户发出信号:可能是时候开窗了。