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在设计中，正确选择材料可以发挥重要作用。就 Vuzix Shield 智能眼镜而言，Materialise 的专家建议赋予了该套件足够的韧性，可以应对恶劣的工作环境，同时保持时尚的外观。

乍一看，Vuzix 的 Shield 眼镜似乎是一款带有时尚钛框架的防护工作眼镜。然而，戴上它们后，其内置的 8 核处理器会带来一些意想不到的可能性。

快进到今天，几乎每个时装周都会发布新款 3D 打印运动鞋、木底鞋或套穿鞋。除了美观之外，其原因也是显而易见的。

这些智能眼镜通过微型 uLED 立体显示屏将佩戴者连接到 IT 传感器、指令和实时远程控制的世界。可以使用高级阅读器扫描代码，并且可以从现场传输视频，所有功能均通过语音或触摸激活。

对于 Vuzix 来说，将其所有技术都包含在传统眼镜的外形中非常重要。反过来，这些眼镜必须满足“三个F”的要求——时尚、功能性和舒适性。

换句话说，这些智能眼镜的外观和性能对于吸引广大受众至关重要，同时还要考虑到人眼工作原理背后的科学原理以及消费者如何佩戴眼镜。

但在开发Shield时，最大的问题是稳定性。 Vuzix 工程副总裁 Shane Porzio 解释说，由于双显示器位于每个镜腿内的固定组件中，因此保持框架刚性是关键。

“如果某些东西没有对齐，特别是在双目系统中，你实际上就无法使用图像。因此，从一个用户到另一个用户，当你打开和关闭它时，当你与他们一起工作时，所有这些都需要在像素内保持对齐，以进行旋转、垂直和水平定位。这意味着我们不能允许前框架出现任何扭曲、摆动或棘轮效应。”

严峻的挑战

波尔齐奥说，使用填充碳和玻璃的注塑聚合物制造的原型未能达到所需的刚性。 “无论工业设计如何，我们都无法使支撑足够坚固。如果你只戴眼镜的话，就没有问题。但是，例如，如果您将电缆连接到口袋中的电池，眼镜上的扭矩可能足以导致从右到左的轻微移动。”

确定上框架刚度是一个关键问题后，设计团队与 Materialise 的 3D 打印专家合作评估其他材料，最终转向 3D 打印钛。

Shield 的手臂装有处理器和电池，这意味着它已经比平均厚度稍厚一些。但如果新开发的 3D 打印前面板可以轻松连接到其余组件，则可以在该领域使用其他材料。此外，框架的混合设计进一步减轻了重量，同时提高了舒适度和耐磨性。

Porzio 表示：“在这种情况下，如果你考虑一下我们如何努力做到正确，就会发现需要进行大量迭代。”他补充说，Materialise 的 3D 打印帮助团队进行了迭代设计。一个可以让您以闪电般的速度创建原型的过程。

“如果你用注塑零件来做这件事，那么更换工具之类的事情将非常昂贵且耗时。

“在制造方面，Materialise 和 Vuzix 结合了他们的专业知识来确定所需的严格公差。得益于后处理能力，钛零件的加工精度已达到 0.1 毫米以内。同时，高品质的表面为 Vuzix Shield 增添了一层额外的奢华感，确保镜框不仅能发挥预期功能，而且外观精美。

本文首次发表于 DEVELOP3D 杂志。

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