MIT studenti kosmosa vajadzībām būvē sīkus pašmontējamus robotus

Ja daži MIT maģistranti padosies, nākotne ir programmējama.

Padomājiet par tūkstošiem vai simtiem tūkstošu nanobotu, kas saliek un izjaucas pēc komandas, lai izveidotu visefektīvāko formu, lai paceltos orbītā, izveidojot Starptautiskās kosmosa stacijas korpusa apšuvuma aizstājēju, instrumentu asteroīda izpētei vai rakstāmgaldu un krēslu. strādīgs astronauts.

Savā ziņā radot "sava veida otrreiz pārstrādājamu 3D drukāšanu", saka Martins Nisers, MIT doktorants, kurš strādā kopā ar komandu, lai izgudrotu jaunus veidus, kā kontrolēt un manevrēt mikrobotus.

Vai transformatori, ja vēlaties. Varbūt vēl ne gluži Optimus Prime, protams.

Tos sauc par ElectroVoxels (vokseļi = tilpuma pikseļi), un, kamēr tie joprojām tiek testēti, Nisser ir atradis jaunu veidu, kā ļaut tiem ātri un ekonomiski pārkonfigurēt sevi.

"Viens no lielākajiem izaicinājumiem, kas saistīti ar pārkonfigurējamiem robotiem, ir tas, ka, ja vēlaties, lai katrs no šiem mazajiem moduļiem varētu pārvietoties pats, jums katrā modulī ir jāievieto aprēķini, elektroniskie sensori, izpildmehānismi, un to ir patiešām grūti izdarīt. jo moduļi kļūst arvien mazāki," Nisers man teica nesen TechFirst aplāde. “... galvenais tehniskais ieguldījums, ko esam izstrādājuši, ir izdomāt veidu, kā šajos moduļos iegult elektromagnētus, lai veiktu pārkonfigurāciju… kas ir labi, jo šie elektromagnēti ir patiešām, ļoti lēti, tos ir viegli ražot, un tiem nav nepieciešama liela apkope.

Pārbaude notika uz NASA "vēmju komētas" — liela polsterēta lidaparāta ar noņemtiem sēdekļiem, lai zinātnieki un astronauti varētu izjust dažas sekundes nulles gravitācijas cilpas laikā parabolisko lidojumu laikā.

Pašreizējie prototipi ir aptuveni sešus centimetrus gari (nedaudz vairāk par divām collām), un katrā no to 12 malām ir iestrādāti elektromagnēti. Pievienojiet mikrokontrolleri un integrētās shēmas, kas ļauj regulēt virzienu, kādā strāva iet caur elektromagnētiem, un jūs varat panākt, lai ElectroVoxels viens otru piesaista vai atgrūž pietiekami sarežģītos veidos, lai nodrošinātu pagriezienus ap kopīgu asi un šķērsvirzienā pāri cita ElectroVoxel sejai. .

Pašreizējie formas maiņas moduļu roboti ir salīdzinoši neveikli, saka MIT. Tie ir būvēti ar lieliem, dārgiem motoriem, lai atvieglotu kustību: padomājiet Transformers bet apmēram 300 paaudzes agrāk.

"Ja katrs no šiem kubiem var pagriezties attiecībā pret saviem kaimiņiem, jūs faktiski varat pārkonfigurēt savu pirmo 3D struktūru jebkurā citā patvaļīgā 3D struktūrā," saka Nisers.

Tas varētu būt noderīgi nestandarta instrumentiem vai lai pārkārtotu masu griešanās kustībām, lai ar centrbēdzes spēku radītu mākslīgu gravitāciju vai novietotu masu starp jums un bīstamu saules uzliesmojumu.

Šobrīd ElectroVoxels ir salīdzinoši lieli, tāpēc jebkuras to izgatavotās konstrukcijas būs diezgan rupjas un kunkuļainas. Lai padarītu tos patiešām noderīgus, Nisseram un komandai būs jāsamazina ElectroVoxels, iespējams, par vairākām kārtām.

"Mēs strādājam pie šo moduļu miniaturizācijas, lai tie kļūtu nedaudz mazāki, un jūs vēlaties izveidot simtiem tūkstošu to, kas var veikt pārkonfigurāciju, lai iespējotu sava veida otrreiz pārstrādājamu 3D drukāšanu," man teica Nisers.

Galu galā dažos moduļos būs rīki. Citi uzglabās enerģiju akumulatoros, savukārt citi var uztvert enerģiju ar saules paneļiem. Vēl citos var būt konfigurējami motori vai pat izejvielu rezerves, piemēram, metāli vai mašīnu daļas vai pat skābeklis pagaidu patversmēm kosmosā.

Bet tas viss ir nākotnē.

Tomēr tas ir svarīgs izaicinājums, kas jāatrisina, ja mēs vēlamies viedas pārkonfigurējamas iekārtas un rīkus vietā, kur jūs nevarat vienkārši pasūtīt jaunu daļu un saņemt to rīt, izmantojot Amazon Prime.

"Kosmoss ir sava veida ... pēdējā ražošanas robeža," saka Nisers. Tur ir ļoti, ļoti grūti būvēt lietas. Tātad, ja jums ir iespēja pašam salikt lietas bez nepieciešamības uz turieni sūtīt astronautus — kas ir ļoti bīstami — un nosūtīt visu vienā piegājienā, tas ir patiešām izdevīgi. Un kaut kā paradoksāli, lai gan tā ir vide, kurā pārkonfigurācija ir tik izdevīga, patiesībā pārkonfigurācija ir daudz vienkāršāka… jo mikrogravitācijas vidē jums nav jācīnās ar gravitācijas vektoriem.

Abonēt TechFirstvai iegūstiet a pilns atšifrējums no mūsu sarunas.