واجهة محمولة ومقاومة للماء ولاسلكية بين الإنسان والآلة

"واجهة الإنسان والآلة" (HMI) هي مصطلح عام يصف أي مدخلات أو أجهزة إخراج مادية يمكن للأشخاص استخدامها للتفاعل مع الأنظمة (مثل أجهزة الكمبيوتر) والعكس. ينطبق هذا التعريف الواسع جدًا بشكل عام على أجهزة إدخال الكمبيوتر مثل لوحات المفاتيح أو أجهزة الإخراج مثل الشاشات. يمثل التحول إلى الشاشات التي تعمل باللمس تحولًا أساسيًا في تفضيلات HMI وقد نشهد قريبًا تحولًا آخر نحو HMIs القابلة للارتداء. لتوفير اللبنات الأساسية لهذا المستقبل المحتمل ، طور فريق من مهندسي UCLA هذا HMI المحمول والمقاوم للماء واللاسلكية.

هذا النموذج الأولي HMI عبارة عن رقعة يمكن للمستخدمين ارتداؤها على بشرتهم تبدو وكأنها ضمادة سميكة. ينثني ويمتد مع جلد المستخدم مما يجعله مريحًا للارتداء لفترات طويلة من الزمن. يحتوي النموذج الأولي على أربعة أزرار يمكنها التحكم لاسلكيًا في الأجهزة البعيدة. في العرض التوضيحي للفريق ، على سبيل المثال ، تتحكم الأزرار في وظائف مشغل الموسيقى. كما أنها مقاومة للماء ، لذلك لا داعي للقلق بشأن التلف الناتج عن العرق أو الرطوبة الأخرى.

تعتمد التقنية الأساسية لهذا HMI على الحث الكهرومغناطيسي. كل زر عبارة عن ملف صغير ، وتحتوي مادة التصحيح المصنوعة من السيليكون على مغناطيسات دقيقة مدمجة. عندما يضغط المستخدم على زر ، يتحرك الملف عبر المجال المغناطيسي ويحدث إشارة كهربائية صغيرة. وبالمثل ، فإن الانحناء والتمدد الطبيعي للمسار الناجم عن حركة المستخدم يولد قدرًا صغيرًا من الطاقة. مع مزيد من التطوير ، قد يكون هذا كافيًا لجعل البطاريات أو مصدر طاقة خارجي غير ضروري.

في الوقت الحالي ، لجأ الفريق إلى Arduino لتوضيح المفهوم. تتصل الأسلاك من ملفات الأزرار بـ ADC (المحول التناظري إلى الرقمي) بلوحة Arduino Uno عبر مضخم ودائرة مرشح. يقوم Arduino بتحويل هذه الإشارات إلى إشارات رقمية ثم إرسالها عبر وحدة HC-05 Bluetooth. ثم يتحكم جهاز الاستقبال المكون من Uno آخر و HC-05 في الجهاز المتصل ، مثل مشغل الموسيقى أو المصباح.