Détection de réalité augmentée et virtuelle et de fabrication avancée

Les capteurs sont partout aujourd'hui, depuis nos maisons et nos véhicules jusqu'aux appareils médicaux, en passant par les téléphones intelligents et autres technologies utiles. De plus en plus, les capteurs aident à détecter nos interactions avec l'environnement qui nous entoure et à façonner notre compréhension du monde.

SENSE.nano est un centre d’excellence MIT.nano, spécialisé dans les capteurs, les systèmes de détection et les technologies de détection. Le symposium SENSE.nano 2019, qui se tiendra le 30 septembre au MIT, approfondira l'impact des capteurs sur deux thèmes: la détection de la réalité augmentée et virtuelle (AR / VR) et la détection de la fabrication de pointe.

Le chercheur principal du MIT, Brian W. Anthony, est directeur associé du MIT.nano et directeur du corps professoral du programme d'immersion industrielle en génie mécanique. Il explique pourquoi la détection est omniprésente et comment les progrès des technologies de détection sont liés aux défis et aux opportunités du Big Data.

Q: Que voyez-vous comme prochaine frontière pour la détection en ce qui concerne la réalité augmentée et virtuelle?

A: Les capteurs sont une technologie habilitante pour AR / VR. Lorsque vous enfilez un casque de réalité virtuelle et entrez dans un environnement immersif, des capteurs cartographient vos mouvements et vos gestes pour créer une expérience virtuelle convaincante.

Mais les capteurs ont un rôle au-delà du casque. Lorsque nous interagissons avec le monde réel, nous sommes contraints par nos propres sens: voir, entendre, toucher et ressentir. Mais imaginez des capteurs fournissant des données dans AR / VR pour améliorer votre compréhension de l’environnement physique, notamment pour vous permettre de visualiser les courants d’air, les gradients thermiques ou l’électricité traversant des fils superposés à la structure physique réelle. Ce n'est pas quelque chose que vous pouvez faire ailleurs que dans un environnement virtuel.

Autre exemple: MIT.nano est un important générateur de données. AR / VR pourrait-il fournir un moyen plus intuitif et plus puissant d’étudier les informations provenant des instruments de métrologie au sous-sol ou des outils de fabrication en salle blanche? Pourrait-il vous permettre de consulter des données à grande échelle, au lieu de toujours avoir à regarder sous un microscope ou sur un écran plat de la taille de votre ordinateur portable? Les capteurs sont également essentiels pour l'haptique, qui est une interaction liée à la sensation du toucher. Lorsque j'applique une pression sur un périphérique ou que je ramasse un objet (réel ou virtuel), puis-je recevoir un retour physique qui me transmet cet état d'interaction?

Vous ne pouvez pas être un ingénieur ou un scientifique sans être impliqué d'une manière ou d'une autre dans la détection d'instrumentation. Reconnaissant la présence généralisée de la détection sur le campus, SENSE.nano et MIT.nano, avec le nouveau laboratoire d'immersion de MIT.nano, fournissent les outils et les installations nécessaires, et cherchent à réunir des chercheurs matériels et logiciels pour explorer l'avenir de ces technologies. .

Q: Pourquoi SENSE.nano se concentre-t-il sur la détection pour une fabrication de pointe?

R: À l'ère du big data, nous oublions parfois que les données proviennent d'un endroit: des capteurs et des instruments. Dès que l’ensemble du secteur des données aura résolu les problèmes de données volumineuses que nous avons maintenant avec les données provenant de capteurs actuels (moniteurs physiologiques portables, usines ou voitures), de nouveaux capteurs dotés de fonctionnalité améliorée.

De plus, un grand nombre de technologies de fabrication – aux États-Unis et dans le monde entier – arrivent à maturité ou font l'objet de nombreux investissements. Par exemple, les chercheurs étudient de nouvelles façons de fabriquer des dispositifs photoniques intégrés combinant électronique et optique pour les capteurs intégrés; explorer de nouvelles méthodes de fabrication de fibres pour intégrer des capteurs dans vos vêtements ou vos matériaux composites; et développer des matériaux flexibles qui se moulent à la carrosserie ou à la forme d'une automobile en tant que substrat pour circuits intégrés ou en tant que capteur. Ces différentes technologies de fabrication nous permettent de réfléchir à de nouvelles manières innovantes de créer des capteurs moins coûteux et plus facilement immergés dans notre environnement.

Q: Vous avez dit qu'une usine n'est pas simplement un lieu de production de produits, mais également une machine qui produit des informations. Qu'est-ce que ça veut dire?

R: Les fabricants d'aujourd'hui doivent s'approcher d'une usine non seulement en tant que lieu physique, mais également en tant que centre de données. Voir les opérations physiques et les données interconnectées peut améliorer la qualité, réduire les coûts et augmenter le taux de production. Et les capteurs et les systèmes de détection sont les outils pour collecter ces données et améliorer le processus de fabrication.

Les technologies de communication facilitent maintenant la transmission de données d'une machine à un emplacement central. Par exemple, nous pouvons appliquer des techniques de détection à des machines individuelles, puis collecter des données sur l’ensemble d’une usine, afin que les informations sur le débogage d’une machine contrôlée par ordinateur puissent être utilisées pour améliorer une autre dans la même installation. Ou bien, supposons que je sois le producteur de ces machines et que je les ai déployées auprès de nombreux fabricants. Si je peux obtenir un peu d'informations de chacun de mes clients pour optimiser les performances d'exploitation de la machine, je peux faire le tour et partager les améliorations avec toutes les sociétés qui achètent mon équipement. Lorsque les informations sont partagées entre les fabricants, ils les aident tous à réduire leurs coûts et à améliorer la qualité.

Cette histoire est republiée avec la permission de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un site populaire qui couvre l'actualité de la recherche, de l'innovation et de l'enseignement du MIT.