ソフトロボティクスの未来を切り開く：FlowIO

Ali Shtarbanovによる革新的な開発プラットフォーム

FlowIOは、ソフトロボティクスとプログラム可能な素材の制御のための完全に統合された、汎用的な開発プラットフォームです。フライに交換可能な磁気接続ポンプモジュールを備えたFlowIOは、研究者、アーティスト、メーカーの多様なプロジェクトニーズを満たすことができます。モバイルとデスクトップのグラフィカルインターフェース、Bluetoothコントロール、ArduinoとJavaScriptのAPIを備えたソフトウェアツールキットは、どんな技術的背景を持つユーザーでもFlowIOを使って創造性を解き放つことが可能にします。

FlowIOは、メインモジュール、さまざまなポンプモジュール、拡張モジュール、アクセサリーを含みます。メインモジュールは7つのバルブ、2つのカスタムPCB、センサー、マイクロコントローラー、充電式バッテリーを統合しています。各ポンプモジュールは2つのポンプ、カスタムPCB、充電式バッテリーを備えています。補助モジュールもカスタムPCBで構成されています。これらのモジュールは磁気で接続され、任意の色で印刷できる3Dプリントされたスナップフィットエンクロージャに収められています。すべてのハードウェアデザインは公開され、オープンソースとなっています。

五つの空気圧I/Oポート、それぞれが7つのアクションを可能にし、三つの交換可能なポンプモジュール（小、中、大）は、圧力（-26から30 psi）、サイズ、流量の異なるニーズを満たすことができます。小型ポンプを備えたFlowIOは、59x55x28 mmの寸法と114gの重量しかありません。拡張モジュールとアクセサリーは、ウェアラブルと非ウェアラブルの両方のアプリケーションに対する追加のセンシング、制御、取り付けオプションを可能にします。BLE機能、複数のAPI、GUIはFlowIOとの多様なインタラクションを可能にします。

FlowIOは、ソフトロボティクスプロジェクトを迅速に実現し、ユーザーが空気圧、電子機器、制御ソフトウェアの設計に時間を費やすことなく、アクチュエータや体験の開発に集中できるようにします。小型のサイズ、バッテリー駆動、さまざまなモジュールとアクセサリーは、FlowIOが膨張、真空、リリース、圧力感知、流量変動を伴うデスクトップとウェアラブルの両方のアプリケーションに適していることを示しています。複数のAPIとGUIは、誰でも簡単にデバイスを使用できるようにします。

FlowIOは、ソフトロボティクスと形状変化可能なインターフェースの研究のためにMITメディアラボでAli Shtarbanovによって開発されました。多くの他の研究者、メーカー、アーティストが強い関心を示し、自分の作品でFlowIOを使用するように求めたため、2019年末にFlowIOを真に汎用的な空気圧開発プラットフォームに拡張するというアイデアが生まれました。FlowIOは現在、20以上のプロトタイプの反復を経て、その間に多くの新機能が追加されました。

これまでに、博士研究者から高校生、メーカー、アーティストまで、12人以上の人々がFlowIOを使用しています。これにより、人々はインタラクティビティ、芸術的表現、移動、遠隔存在感、触覚フィードバック、補助技術など、さまざまなカテゴリーのプロジェクトを開発することが可能になりました。既存のユーザーや見込みユーザーからのフィードバックは、多くのデザインの反復を通じて情報を提供しました。FlowIOはまた、MITの大学院デジタルファブリケーションコースの教材としても使用されました。

主な課題は、FlowIOを高エネルギー効率で小型化しつつ、ポンプ、バルブ、センサー、電子機器、バッテリー、さらには充電回路まで完全に統合することでした。他の空気圧プラットフォームは、FlowIOの5〜10倍の大きさで、それでも外部のポンプや電源が必要です。サイズを縮小するための巧妙な方法を見つけるために、12以上のデザインの反復が専念されました。複数のAPIとクロスプラットフォームGUIの開発も大きな課題でした。

FlowIOは、ソフトロボティクスとプログラム可能な素材の制御、アクチュエーション、センシングのための最初の完全に統合された、ミニチュア空気圧プラットフォームです。交換可能な、磁気接続モジュールのセットは、空気圧制御プロジェクトに取り組む研究者、アーティスト、デザイナー、メーカーの多様なアプリケーションニーズを満たすことができます。モバイルとデスクトップのグラフィカルインターフェース、Bluetoothコントロール、ArduinoとJavaScriptのAPIを備えたソフトウェアツールキットは、どんな技術的背景を持つユーザーでもFlowIOを使って創造性を解き放つことが可能にします。あなたは何を創造しますか？

このデザインは、2021年にA' Scientific Instruments and Research Equipment Design Awardでシルバーを受賞しました。シルバーA' Design Awardは、優れた専門性と革新を示す、最高のライン、創造的で、専門的に注目すべきデザインに授与されます。これらのデザインは、強力な技術的特性と素晴らしい芸術的スキルを示し、優れたレベルの優秀さを示し、ポジティブな感情、驚き、驚嘆を引き出します。