Forschende von MIT CSAIL und der Tianjin University haben X-Hinges entwickelt, ein Konstruktionswerkzeug für 3D-gedruckte Objekte mit eingebauten Bewegungssensoren. Für Sensorik und Leiterbahnen kommen getrennte leitfähige Materialien zum Einsatz, sodass sich die Signale unterscheiden lassen und Bewegung in drei Achsen erfasst wird. Es ist ein Forschungsergebnis, kein Produkt.
Wie vermeidet X-Hinges Signalstörungen?
Die Software weist jedem Bauteil zwei Filamente zu: eines für ein starkes Sensorsignal, das andere für die Leiterbahnen, so gewählt, dass es das Signal nicht stört. Frühere gedruckte Geräte nutzten meist ein leitfähiges Material für beides, die Signale ähnelten sich und ließen sich schwer trennen.
Was lässt sich damit gestalten?
Nutzer verbinden vier Grundformen (frei, Zylinder, Rechteck, dünne Kontur) und legen Bewegung entlang von Stauchung, vertikaler und seitlicher Achse fest. Das Werkzeug setzt die Sensoren an die Biegestellen. Das Team druckte einen Handschuh, der Fingerbewegungen an eine Roboterhand übertrug, eine Origami-Lampe, die auf Druck dimmt, ein objekterkennendes Pad und einen Spielcontroller.
Welche Grenzen bleiben?
Kleine Unterschiede im Layout der leitfähigen Bahnen führen dazu, dass optisch gleiche Geräte verschiedene Messwerte liefern. Das Team entwickelte ein bildbasiertes Abgleichsystem, will eine integrierte Neukalibrierung ergänzen und X-Hinges mit gedrucktem Sehnenantrieb kombinieren.
Was das bedeutet
Für Hersteller ist dies frühe Forschung, ohne Materialdaten, Qualifizierungsweg oder Kostenangaben. Praktisch relevant ist das Kalibrierproblem: Streuung der Messwerte von Druck zu Druck wäre für jede Serienanwendung gedruckter Sensoren entscheidend. Kurzfristig eignet sich der Ansatz für Prototypen interaktiver Geräte wie Wearables oder Roboterschnittstellen, nicht für Serienteile.
Häufige Fragen
Was ist X-Hinges?
Ein Konstruktionswerkzeug von MIT CSAIL und Tianjin University für 3D-gedruckte Objekte mit beim Druck integrierten Sensoren.
Warum werden zwei Materialien verwendet?
Ein Material ist für das Sensorsignal gewählt, ein anderes für die leitfähigen Bahnen, damit sich beide Signale nicht vermischen.
Ist es produktionsreif?
Nein. Die Messwerte variieren zwischen Drucken, die Forschenden planen eine integrierte Neukalibrierung.