形变感知布线 / 计算研究 研究记录 · 2026-10-30
从组织运动生成
可拉伸电极网络
Geometric synthesis of stretchable electrode networks from tissue motion
让电极的布局与身体的运动一起设计。从组织形变出发，把局部伸长需求转换成蛇形结构所需的空间，再生成能够连接目标端点的电极网络，并分析它在运动中的力学响应。
01 / 看见运动
当组织弯曲，线路如何随之变化？
从多视角观察肘部屈伸与贴附的电极网络。视频展示几何运动过程；局部结构的力学响应见下方分析。
- 线路全部连通
- 36 / 36
- 实际金属线宽
- 4 μm
- 准静态运动状态
- 121
完成布线与制造几何检查
布线预留空间随局部需求变化
覆盖一次肘部屈伸过程
02 / 设计方法
把运动需求带入布线过程。
相同的金属线宽，可能需要不同的蛇形占地空间。设计的关键，是在确定路径时就考虑这种空间需求。
- 01
从运动读取需求
将制造平面固定映射到皮肤材料表面，沿不同位置与方向计算伸长需求，保留贴附和屈伸过程中较大的需求。
- 02
把需求转换成空间
查询蛇形单元的逆设计库，得到实现局部伸长所需的结构宽度；这部分预留宽度参与通道容量、方向代价和端口间距计算。
- 03
协调多条线路
在共享物理通道上逐步释放容量、分配路径，再通过有序几何调整与净距修正，形成 36 条独立连接。
- 04
重建蛇形并分析力学
在固定外侧接口的同线窗口内重新分配单元，生成连续金属结构，再以原始运动需求分析应力、伸长响应与线间距。
03 / 结构生成
完整连接，逐层细化。
36 条线路已全部连通，并完成静态制造几何检查。从路径分配、间距整理到同线窗口重建，每一步都保留清晰的输入与输出。
展开几何间距调整过程
04 / 力学表现
让结构响应可以被看见。
在原始运动需求下观察局部蛇形结构的变形与应力分布。四个连续窗口的归一化弯曲应力峰值为 1.14%–1.38%，均低于研究采用的 2% 参考线。
局部连续窗口 / A · B · C · D
1.14–1.38%
归一化弯曲应力峰值
四个窗口均低于 2% 参考线，显示这些窗口在本模型中的弯曲应力响应较低。该数值属于局部连续杆分析，不代表整个器件的实验性能。
分别阅读连接、应力与间距
连接结果为 36/36。完整参考需求下，34/36 条线路满足所用单元响应判据；S01、S03 的全目标峰值分别为 2.617% 和 2.244%。运动中的保守最小净距在 A、C、D 窗口为 3.18、3.01、3.78 μm，B 为 ≥4.2 μm（参考间距 4 μm）。这些指标描述不同的力学与几何性质。
查看完整数据与模型条件 ↗05 / 研究记录
从概览，走向细节。
本模块依据 2026-10-30 研究稿、补充材料及计算汇总整理。原始图示和视频保持原样，网页文字作了面向浏览的组织。