Študenti MIT gradijo drobne samosestavljive robote za vesolje

Če nekaj študentov MIT-ja uspe, je programljiva zadeva prihodnost.

Pomislite na tisoče ali stotine tisoč nanobotov, ki se na ukaz sestavljajo in razstavljajo, da oblikujejo najučinkovitejšo obliko za dvig v orbito, ustvarjajo nadomestni kos prevleke trupa Mednarodne vesoljske postaje, orodje za pregled asteroida ali mizo in stol za pridni astronavt.

Ustvarjanje v nekem smislu "neke vrste 3D-tiskanja, ki ga je mogoče reciklirati," pravi Martin Nisser, doktorski študent na MIT, ki sodeluje z ekipo pri izumljanju novih načinov nadzora in manevriranja mikrobotov.

Ali transformatorji, če hočete. Morda še ne čisto Optimus Prime, seveda.

Imenujejo se ElectroVoxels (vokseli = volumetrične slikovne pike) in medtem ko so še v testiranju, je Nisser našel nov način, ki jim omogoča, da se hitro in ekonomično rekonfigurirajo.

"Eden od velikih izzivov pri robotih, ki jih je mogoče konfigurirati, je, da če želite, da se lahko vsak od teh majhnih modulov premika sam, morate v vsak modul vgraditi računanje, elektronske senzorje, aktuatorje, kar je res težko narediti. saj se moduli postopoma zmanjšujejo,« mi je povedal Nisser v nedavnem Podcast TechFirst. »Ključni tehnični prispevek, ki smo ga razvili, je ugotoviti način za vgradnjo elektromagnetov v te module, da bi izvedli rekonfiguracijo … kar je dobro, ker so ti elektromagneti res, res poceni, jih je enostavno izdelati, in ne potrebujejo veliko vzdrževanja."

Testiranje je potekalo na NASA-jevem "kometu za bruhanje", velikem oblazinjenem letalu z odstranjenimi sedeži, tako da lahko znanstveniki in astronavti med paraboličnimi leti izkusijo nekaj sekund ničelne gravitacije.

Sedanji prototipi so dolgi približno šest centimetrov (nekaj več kot dva palca) in imajo elektromagnete vgrajene v vsak od svojih 12 robov. Dodajte mikrokrmilnik in integrirana vezja, ki vam omogočajo uravnavanje smeri prehajanja toka skozi elektromagnete, in lahko dosežete, da se ElectroVoxels privlačijo ali odbijajo drug od drugega na dovolj sofisticirane načine, da omogočajo vrtenje okoli skupne osi in prečno čez obraz drugega ElectroVoxela. .

Sedanji modularni roboti, ki spreminjajo obliko, so razmeroma nerodni, pravi MIT. Zgrajeni so z velikimi, dragimi motorji, ki olajšajo gibanje: pomislite transformatorji ampak približno 300 generacij prej.

"Če se lahko vsaka od teh kock vrti glede na svoje sosede, lahko svojo prvo 3D strukturo dejansko rekonfigurirate v katero koli drugo poljubno 3D strukturo," pravi Nisser.

To bi lahko bilo koristno za nestandardna orodja ali za preureditev mase za vrtilna gibanja, da bi sprožili obliko umetne gravitacije s pomočjo centrifugalne sile, ali da bi maso postavili med vas in nevarno sončno izbruh.

Trenutno so ElectroVoxeli razmeroma veliki, tako da bodo vse strukture, ki jih naredijo, precej grobe in grudaste. Da bi bili zares uporabni, bodo morali Nisser in ekipa zmanjšati ElectroVoxels za potencialno velikostne rede.

"Delamo na pomanjšanju teh modulov, da bi se nekoliko zmanjšali, vi pa želite zgraditi na stotine tisoče teh, ki bi lahko rekonfigurirali, da bi omogočili nekakšen 3D-tiskanje, ki ga je mogoče reciklirati," mi je povedal Nisser.

Sčasoma bodo nekateri moduli nosili orodja. Drugi bodo energijo shranjevali v baterijah, tretji pa lahko energijo zajemajo s sončnimi paneli. Spet drugi lahko vsebujejo nastavljive motorje ali celo zaloge surovin, kot so kovine ali strojni deli ali celo kisik za začasna vesoljska zatočišča.

Toda vse to je v prihodnosti.

Kljub temu je pomemben izziv, ki ga moramo rešiti, če želimo pametne stroje in orodja, ki jih je mogoče ponovno konfigurirati, na mestu, kjer ne morete kar tako naročiti novega dela in ga jutri dostaviti prek Amazon Prime.

"Vesolje je nekako ... zadnja meja izdelave," pravi Nisser. Tam je zelo, zelo zahtevno graditi stvari. Torej, če lahko stvari sami sestavite, ne da bi morali tja poslati astronavte – kar je zelo nevarno – in poslati vse naenkrat, je to res ugodno. In nekako paradoksalno, čeprav je to okolje, kjer je rekonfiguracija tako ugodna, je rekonfiguracija pravzaprav na nek način veliko enostavnejša ... ker se vam v okolju mikrogravitacije ni treba boriti proti gravitacijskim vektorjem."

Naročite se na TechFirstali dobite a celoten prepis našega pogovora.