皮肤电子工具包增强了用户的可定制性
康奈尔大学研究人员发明的两种新型皮上电子产品，使用户能够直接在身体上构建和定制它们，具有在生物识别传感、医疗监测、交互式假肢化妆等领域的潜在应用。SkinLink由人本设计助理教授 Cindy Hsin-Liu Kao 领导的 Hybrid Body Lab 开发，是一种皮肤电子界面，可以直接在身体上制造，可根据预期用途灵活设计。ECSkin是一种电致变色显示界面，也可以现场制造，并通过可根据需要排列的拼块实现模块化设计。
“ SkinLink：可重构表皮界面的体表构建与原型设计”于 10 月初在计算机协会关于普适计算的国际联合会议UbiComp/ISWC '24上进行了展示。
该作品获得了《ACM 论文集：交互式、移动、可穿戴和普适技术》杂志的杰出论文奖，该论文最初于 2023 年 6 月在该杂志上发表。
“这两个项目都是模块化原型工具包，可以实现更为复杂的皮肤电路原型设计，”Kao 说道。“用户还可以直接在皮肤表面构建电路。”
SkinLink 代表了该实验室于 2021 年开发和展示的 SkinKit的进步。早期版本采用临时纹身形式的纤薄而灵活的印刷电路板，但这些电路板具有预定义的行为和更大的表面积，使得可定制性成为一项挑战。
“SkinKit 中有几个问题我们没有解决，比如如何让用户按照自己想要的方式对模块进行编程，”博士生兼实验室成员 Pin-Sung Ku 说道。“对于 SkinKit，一切都是预先编程的；用户必须按照一定的顺序连接东西。使用 SkinLink，他们喜欢的功能可以进行更多的自定义。”
例如，使用 SkinKit 时，必须先构建电路，然后才能将其应用到身体上；使用 SkinLink，用户可以将一个模块应用到身体上，然后再应用另一个模块，以实现更高的可定制性。
SkinLink 工具包由功能电路模块组成，这些模块由柔性印刷电路板以及将传感器和执行器模块连接到微控制器板的柔性定制设计的线路（称为跟踪模块或跟踪线）组成。
车身制造过程从选择和编程电路板和跟踪模块开始。在此步骤中，可以对微控制器板进行重复编程，以微调电路功能。在最终放置之前，可以将电路板暂时放置在车身上并进行定制。
“另一个目标是我们所说的‘高天花板和宽墙’，”她说。“高天花板意味着增加原型的复杂性；宽墙是指可以设计的各种东西。我认为 SkinLink 确实做到了这一点。”
Kao 表示，她认为 SkinLink 和 ECSkin 都是“赋能技术”，具有多种潜在用途。SkinLink 的一些研究涉及艺术家、可穿戴技术研究人员和生理感知心理学研究人员；她还设想了人类以外的应用。
她说：“能够将其用作生理感知或艺术实践的功能技术是一种应用。”
“我们的工作重点是人类的皮肤界面，但我认为，为其他生物（如动物）设计‘皮肤’界面，以及为农业甚至植物提供传感，也是很有潜力的。我们有兴趣将 SkinLink 带入更广泛的学科，以支持皮肤原型设计。”
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