通过振动传感器，触发水的运动并将其转换为声音

“微挑战”是在巴塞罗那IAAC的“紧急未来设计硕士”课程中为期一周的工作坊。在这一周，我们有时间、空间和专业人士的支持来创建一个功能原型，它也可以是一个投机性的人工制品，有助于我们的个人研究和实践。这个原型应该基于迭代和使用：数字制造工具、生物制造、人工智能、电子、机器人、编码。

对于这个特殊的微挑战，主题是关于“智能”，因为我们在个人研究中有共同的兴趣，我们分组：

•Belen Comotto

•Maria Vittoria Colombo

•Ziming Shang

•Kevin Giovanni Enriquez Ambrocio

在这一周，我们想要决定解决“超越人类”的智慧问题，以及如何让符合我们现实的最微小的生命形式变得可见。我们在微观尺度上探索超越人类的互动，深入研究物种间合作的概念。具体来说，我们感兴趣的是人类投入和生活在水系统中的微生物之间的投机交换。

这种互动在一个循环中展开，从人类通过心率传感器输入开始。这就触发了一个连接在装满水的培养皿上的振动传感器，使水按照心跳节奏的模式运动。

这些动作通过连接到电脑上的显微镜被捕获，在TouchDesigner中对图像进行分析。该系统识别关键特征并将其绘制出来，创建一个坐标矩阵，然后将其转换为声音。

制作及迭代过程：

在开发和测试原型工作的过程中，我们测试了几种不同的显微镜变焦倍数、培养皿的设置、不同的振动强度和不同的含微生物的水介质。最后，我们得出结论，使用来自不同池塘的不同来源的水的混合物，中等强度的振动(150 / 255)，显微镜放大10倍，可以获得最佳效果。这些参数从相机传感器提供了一个足够清晰的视觉效果，可以在TouchDesigner文件中使用。

传感器:

我们在这个原型中需要用到的第一个传感器是测量我们心跳的传感器它会转化为培养皿的振动。我们测试了各种设置，为3个不同的传感器反复调整值和编码：一个心脏监测传感器，一个手指心率传感器，最后一个心跳传感器。然而，前两种结果往往不精确和不可靠，因此我们决定坚持使用心跳传感器以获得更好的精度(v1706心跳传感器)。

就像心脏跳动的输出一样，我们需要在培养皿的水中产生一种振动来产生涟漪。我们用振动马达、扬声器和压电元件做了实验。放置在培养皿两侧的振动电机提供了最一致的性能。为了优化振动，我们选择了一个塑料培养皿，并将其放在硅胶底座上。

TouchDesigner:

我们在TouchDesigner中使用Python代码和OpenCV插件来应用计算机视觉，检测视频中的边缘点，以及blob跟踪。从这些点上，我们提取了x和y坐标的数据集，我们通过将它们映射到四层音频振荡器(每层使用不同的波形和频率)上，将其转换为声音。这个过程产生了最终的音频输出。

水:

我们分析了三种不同的类型：停滞的水坑水、海水和公园的水。每个样本都显示了不同的元素，我们使用TouchDesigner的功能进行识别和可视化。

可穿戴:

我们还决定创造一种可穿戴的，以明胶为基础的生物材料，注入螺旋藻着色。我们用这种材料制作了一个矩形薄片，与传感器集成在一起。

配方：100g明胶，60g海藻酸盐，550ml水-煮沸，然后倒入模具中。加入螺旋藻色素沉着。

这个概念是设计一件环绕脖子和胸部的衣服，吸引像鱼/藻类一样的概念，允许生物材料将传感器固定在脖子上，同时提出人类与生活在水中的生物的杂交。

未来发展机遇

对于未来，我们希望：

可穿戴>专注于开发更符合人体工程学和实用的设计，试验各种生物材料，织物和形式，使其更容易阅读和佩戴。

电子>现在的结构与arduino在面包板和周围的电缆不是很紧凑，给了错误的空间，我们想最小化尽可能多的我们可以电路和创建一个无缝集成。

一旦设计固化，将这个概念扩展到更大的装置中可能会很有趣——声音和视觉融合在一起的多感官体验，让观众以一种更身临其境、更有影响力的方式参与到这件作品中。

在研讨会的最后一次展示中，我们对>进行了调整，我们意识到这个想法非常复杂，并没有被正确理解，作为进一步的迭代，我们希望通过体验和设计能够清楚地理解这个概念。此外，由于设计非常精致，所以它不容易接近，限制了游戏和自由，这是使实验更具吸引力的一个主要方面。

最后，作为一个大团队，我们每个人都有不同的兴趣，想要在这个过程中提出，因此它增加了几个层次的复杂性，可以进一步探索：功能可穿戴设备的设计，视觉处理，音频发生器和无缝电路。在未来，我相信我们已经打开了几条途径，在每个单独的研究中继续深入这些兔子洞。

本文编译自hackster.io