MIT-opiskelijat rakentavat pieniä itsekokoontuvia robotteja avaruuteen

Jos muutama MIT-tutkinnon suorittanut saa tahtonsa, ohjelmoitava asia on tulevaisuus.

Ajattele tuhansia tai satoja tuhansia nanobotteja, jotka kokoavat ja purkavat käskystä muodostaakseen tehokkaimman muodon noustakseen kiertoradalle, luomalla korvaavan kappaleen Kansainvälisen avaruusaseman rungon pinnoituksesta, työkalun asteroidin tutkimiseen tai työpöydän ja tuolin ahkera astronautti.

Tietyssä mielessä "eräänlaisen kierrätettävän 3D-tulostuksen luominen", sanoo MIT:n tohtoriopiskelija Martin Nisser, joka työskentelee tiimin kanssa kehittääkseen uusia tapoja ohjata ja ohjata mikrobotteja.

Tai Transformers, jos haluat. Ehkä ei tietenkään vielä aivan Optimus Prime.

Niitä kutsutaan ElectroVoxeleiksi (vokselit = volumetriset pikselit), ja kun niitä vielä testataan, Nisser on löytänyt uuden tavan, jolla ne voivat määrittää itsensä uudelleen nopeasti ja taloudellisesti.

”Yksi suurista suurista haasteista uudelleenkonfiguroitavissa roboteissa on se, että jos haluat, että jokainen näistä pienistä moduuleista voi liikkua itsestään, sinun on upotettava laskenta, elektroniset anturit, toimilaitteet jokaiseen moduuliin, ja se on todella vaikeaa tehdä. kun moduulit pienenevät asteittain", Nisser kertoi minulle äskettäin TechFirst-podcast. "Kehittämämme tärkein tekninen lisäys on keksiä tapa upottaa sähkömagneetteja näihin moduuleihin uudelleenkonfiguroinnin suorittamiseksi... mikä on hyvä asia, koska nämä sähkömagneetit ovat todella, todella edullisia, niitä on helppo valmistaa, eivätkä ne vaadi paljoa huoltoa."

Testaus tapahtui NASAn "oksennuskomeetalla", suurella pehmustetulla lentokoneella, jonka istuimet oli poistettu, jotta tiedemiehet ja astronautit voivat kokea muutaman sekunnin nollapainovoiman parabolisten lentojen aikana.

Nykyiset prototyypit ovat noin kuusi senttimetriä pitkiä (hieman yli kaksi tuumaa) ja niissä on sähkömagneetit upotettuna jokaiseen 12 reunaan. Lisää mikro-ohjain ja integroidut piirit, joiden avulla voit säädellä sähkömagneettien läpi kulkevan virran suuntaa, niin saat ElectroVoxels-yksiköt houkuttelemaan tai hylkimään toisiaan riittävän kehittyneillä tavoilla, jotta ne voivat kääntyä jaetun akselin ympäri ja poikittain toisen ElectroVoxelin pinnan poikki. .

Nykyiset muotoa muuttavat, modulaariset robotit ovat suhteellisen kömpelöitä, MIT sanoo. Ne on rakennettu suurilla, kalliilla moottoreilla liikkumisen helpottamiseksi: ajattele Muuntajat mutta noin 300 sukupolvea aikaisemmin.

"Jos kukin näistä kuutioista voi kääntyä suhteessa naapureihinsa, voit itse asiassa konfiguroida ensimmäisen 3D-rakenteesi muuksi mielivaltaiseksi 3D-rakenteeksi", Nisser sanoo.

Siitä voi olla hyötyä epätyypillisissä työkaluissa tai massan uudelleenjärjestämisessä pyöriville liikkeille keinotekoisen painovoiman käynnistämiseksi keskipakovoiman avulla tai massan sijoittamiseksi sinun ja vaarallisen auringonpurkauksen väliin.

Tällä hetkellä ElectroVoxels ovat suhteellisen suuria, joten niiden tekemät rakenteet ovat melko karkeita ja möykkyisiä. Tehdäkseen niistä todella hyödyllisiä, Nisserin ja tiimin on pienennettävä ElectroVoxeleja mahdollisesti suuruusluokkaa.

"Työskentelemme näiden moduulien pienentämiseksi pienemmiksi, ja haluat rakentaa satoja tuhansia näitä, jotka voivat tehdä uudelleenkonfiguroinnin mahdollistaakseen eräänlaisen kierrätettävän 3D-tulostuksen", Nisser kertoi minulle.

Lopulta joissakin moduuleissa on työkaluja. Toiset varastoivat tehoa akkuihin, kun taas toiset saattavat kerätä energiaa aurinkopaneeleilla. Toiset saattavat sisältää konfiguroitavia moottoreita tai jopa raaka-ainevarastoja, kuten metalleja tai koneenosia tai jopa happea väliaikaisia ​​avaruussuojia varten.

Mutta kaikki tämä on tulevaisuudessa.

Silti se on tärkeä haaste ratkaistavaksi, jos haluamme älykkäitä uudelleenkonfiguroitavia koneita ja työkaluja paikkaan, jossa et voi vain tilata uutta osaa ja saada sitä huomenna Amazon Primen kautta.

"Avaruus on tavallaan… valmistuksen viimeinen raja", Nisser sanoo. Siellä on erittäin, erittäin haastavaa rakentaa asioita. Joten jos pystyt koomaan asioita itse ilman, että sinun tarvitsee lähettää sinne astronautteja – mikä on erittäin vaarallista – ja lähettää kaiken kerralla, se on todella edullista. Ja tavallaan paradoksaalisesti, vaikka se on ympäristö, jossa uudelleenkonfigurointi on niin edullista, uudelleenkonfigurointi on itse asiassa tavallaan paljon yksinkertaisempaa… koska mikrogravitaatioympäristössä sinun ei tarvitse taistella painovoimavektoreita vastaan.”

Tilaa TechFirsttai hanki a täydellinen tekstitys keskustelustamme.