Любая поверхность может стать сенсорной

 

Любая поверхность может стать сенсорной

Сенсорные поверхности используются в большинстве современных гаджетов. Однако у данной технологии есть существенный недостаток: для определения точки касания необходимо, чтобы рабочая поверхность была достаточно ровной и плотной. Но как быть, если надо сделать интерактивной поверхность со сложным рельефом или же вообще желеобразную массу?

Ранее возможное решение проблемы заключалось в применении комплекса камер с целым набором различных сенсоров, которые строили трехмерную модель объекта и определяли место контакта. Однако данный вариант имел ощутимый изъян: в некоторых случаях кисть руки или пальцы закрывали область распознавания, что приводило к критическим отклонениям в точности определения точки прикосновения.

Более совершенный вариант для решения данной проблемы предложила группа специалистов под руководством Яна Чжана, занимающего должность руководителя проекта в американском университете Карнеги-Меллона. В качестве физической основы нового алгоритма, получившего название Electrick, используется технология электрополевой томографии.

Что же это за физическое явление? Всем известная рентгеновская томография использует многочисленные проекции рентгеновских лучей, на основе которых строится объемная модель исследуемого объекта. По аналогии с данным процессом в электрополевой томографии используется система из нескольких электродов, к которым подведён слабый источник сигнала. Только в этом случае строится модель изменения электрического поля при попадании в него исследуемого объекта. Поскольку различные материалы обладают отличающейся проводимостью, это дает возможность построения внутренней структуры образца.

Американские исследователи, занимавшиеся изначально разработкой высокоточных модулей для измерения изменений фазы электрического сигнала, предложили использовать несколько упрощенный вариант данной технологии для придания сенсорных свойств любой поверхности. Для этого достаточно прикрепить к объекту несколько гибких электродов. Чтобы обеспечить токопроводимость поверхности (нарпример, пластика или дерева), предлагается использовать специальную краску, умеющую пропускать слабые электрические импульсы.

electrick-touch-sensing-001.png

При прикосновении к такой поверхности пальцем, имеющим свои показатели сопротивления, изменяется напряжение в отдельной точке. Для ее определения используется система электродов. Весь объект как бы покрыт сеткой из пересекающихся направляющих линий от каждой пары электродов. При фиксации изменения сопротивления отдельной точки поверхности происходит позиционирование точки касания в конкретном месте объекта.

В качестве примеров практического использования разработанной технологии авторами Electrick создано несколько прототипов с различным типом поверхности. Например, твердое покрытие на задней крышке смартфона, позволяющее управлять аппаратом с обеих сторон. Представлен также монолитный, напечатанный на 3D-принтере объект сложной формы. Покрытый токопроводящей краской, он вполне может использоваться для управления каким-либо компьютерным процессом или служить в качестве универсального манипулятора.

Но и это еще не всё. Исследователи покрыли краской массу из желатина. Оказалось, что даже в этом случае возможно точное позиционирование точки касания.

Рубрика: 
Вверх