在墙上绘一架钢琴，就能像弹奏传统钢琴一样，去弹奏画在墙上的打印钢琴电路。
动图|在墙上“弹钢琴”
在墙上画一副电路，就可以连接并控制家庭中，比如咖啡机和电灯等。
动图|在墙上控制电路
或在窗户玻璃上画一个FM能源采集器，这样就能从空气中收集富余能量，并用于支持家用传感器。
动图|收集能量
这是辽宁90后博士生程听雨研发的大型电子制造机器人Duco，它利用一个悬起的机器人系统，绘制单层甚至多层电路。
图|程听雨
它背后的关、或多层大型电路。，但实际上多用于结构性功能。比如墙就是一个很好的例子，，但只用来隔开屋子或者支撑建筑，并没有任何交互特性。
Duco通过加载各种功能油墨（如导电、介电或清洁）电路，或者进行切割并组装成具有交互能力的三维物体。
9月14，相关论文以《Duco：使用可伸缩的悬挂式绘图规模电路书写（DCW）》（Duco:AutonomousLarge-ScaleDirect-Circuit-Writing(DCW)onVerticalEverydaySurfacesUsingAScalableHangingPlotter）为题，发表在人机交互的顶级会议IMWUT/ubicomp上，主题是。
图|相关论文
大型电路的优势在于，能提供更大的交互空间。此外，像低频的FM能量收集器，需要增大天线的尺寸去收集更多能量，或者利用机器人的切割功能去组装大型三维实体交互设备，让家具实现交互。
让你家的墙变成电路此前，喷墨印刷电路开创了一种简单、快速且廉价的数字制造方法，并已用于原型化功能性电子设备。此外，许多其他基于喷墨的技术进展，也带来了更广泛的交互应用。
然而，目前还没有制备大规模电路的数字制造工具。当前的挑战在于，过程需要大量人力，例如准备对准模板、手动油漆、喷涂功能材料、去除模板等，这给大规模制造带来了较大困难。
同样值得注意的是，，大多数现有机器仍然占据了大部分平面空间。因此垂直空间的尚未充分利用，这导致这些空间不能作为可被直接制造的工作空间。
但是，人类环境中充满了巨大的开放空间，它们被墙壁、外墙、玻璃窗等结构隔开。通常情况下，这些结构都处于被动状态，几乎没有交互性。而程听雨表示，目前集成电路的发展趋势是以做小做精为主，其优势在于可降低成本，并能更好地将它们安装到可穿戴设备上。
但实际上，大型电路也有着独特优势。为此，程听雨建立出Duco这款大型电子制造机器人，利用它在墙上画大型电路，借此给房间规模和建筑规模的电路增加交互性。
这也是一种可创建高精度大规模电子产品的直接电路写入系统。Duco支持三类工具：一个利用导电、介电和清洁油墨的笔刷，可用于在垂直表面上绘制电路；一个激光切割头可在大表面上进行2D切割；以及一个可用于自动固化打印油墨的紫外线发光头。
它还能切换到不同的油墨之间，并使用一个自定义旋转更换机制。可以说，这正是大型电路的独有需求和优势，当需要大面积的交互范围和空间，大型电路就成为了必须。
相关数据已开源，人人都可定制专属电路
Duco系统的机械精度相对不错，其具备0.1mm的XY轴分辨率、以及1mm的最小特征尺寸。
研究中，程听雨用五个应用例子展示了Duco系统：分别是交互式钢琴、、打印在大玻璃窗上的FM能量收集器、大型多层触摸阵列、以及一个3D互动灯。
具体来说：
其一是在墙上画一些交互型图案，研究中程听雨展示了一架160厘米乘32厘米大小的独立互动钢琴。这一应用突出了Duco系统绘制复杂且准确的电路的能力。
在制作，程听雨首先使用4毫米的黑色标记来画轮廓，然后自动切换到装有导电墨水的4毫米标记笔来绘制交互图案。这款交互式钢琴具备以下功能：包括黑白按键演奏、背景音乐演奏、音调切换和音量调整。他还在钢琴两侧安上一对便携式扬声器、一个400电触摸板。
其二是他把墙上电路和IoT咖啡机连到一起，只需触碰电路图案，。
其三是收集低频能量。空气里中其实有很多freeenergy（自由能量），例如信号塔传输信号到手机的过程中，会存在一些能量耗散残留在空气中。借助Duco,收集器，以便收集这些能量。将大型电路图搭载在玻璃上，即可让玻璃转化成自由能量收集器，从而在空气中收集能量。，大型能量收集器的设计是细线型，因此不会阻挡从事内向外看的视线。
其四，除了直接进行电路绘制，也可把绘制好的电路切割下来重新组装。比如在墙面上挂一个大型亚克力板，然后在上面绘制电路，进行切割，就能组装成3D形状。其五，还可通过这种方法制作大型交互落地灯。
一般来说，生活中的墙面，不管是树脂、玻璃还是内饰墙，除了墙本身的装饰作用和建筑作用，它们没有任何用处。，这其实是一个很好的机会。如果能有一个机器人利用墙体等绘制大型电路，这样既不会占空间，又满足了大型电路的面积需求，基于此研发出这款机器人。他表示，这款机器人不仅很便宜，而且已经开源，其他人都可以拿去做改造，比如给它加一个摄像头就能用于检查电路。
此外，机器人还能在更大的玻璃上绘画，实现楼与楼之间、。由于FMenergyharvester的优势在于收集能量，绘制出一些天线，天线就可用于传递信息。由于这款机器人的成本比较低，未来主要以个人制作为主。在开源内容中，程听雨已经列出来很详细的购买链接清单，甚至还有3D打印模型。他希望人们买到机器人之后，可以把家里的墙、玻璃转化成灯的开关。
如果家里有小孩，可以在墙上画一些钢琴，小孩子可以去跟它玩，比如触碰导电的交互性图案，屋里的灯就会亮，对于儿童也可起到一定的教育作用。
该研究开始于疫情期间，由于是研究大型电路，所有东西尺寸都很大，为了在墙上画咖啡机，程听雨专门在疫情期间自己建了一堵墙，其他每一个实验部分都专门建了一堵墙，建好之后用墙做测试。为了制备FMenergyharvester装置，他还专门买了一块大玻璃。在这里也想特别感谢整个团队的支持，尤其是李不、李云志研究员和张洋教授。
图|程听雨
或考虑回国发展程听雨是沈阳人，生于1991年。硕士留学于雪城大学，目前在佐治亚理工大学读博士三年级，就读于人际交互专业，研究方向主要为设计和交互的结合。
接下来的博士生涯，他还会关注盲人应用。最近，他正在研究一种纸张，它的特性是加热后能站起来，用这种纸做一些盲人图案，即可拓展该群体的相关应用。
未来，他会继续沿着这一方向，并希望去探索打印电路的更多应用，未来有望让用户在家里就能自行打印电路。具体来，或许用户打印一个电路，就能检测感染情况或身体状况。谈及未来，他更加倾向在高校找教职，也更加倾向于回国发展。