Studenti MIT-a grade male samosastavljive robote za svemir

Ako se nekolicini studenata MIT-a uspije, programibilna materija je budućnost.

Zamislite tisuće ili stotine tisuća nanobota koji se sastavljaju i rastavljaju na naredbu kako bi formirali najučinkovitiji oblik za izlazak u orbitu, stvarajući zamjenski komad oplate trupa Međunarodne svemirske postaje, alat za ispitivanje asteroida ili stol i stolicu za vrijedni astronaut.

Stvaranje, u određenom smislu, "neke vrste 3D ispisa koji se može reciklirati", kaže Martin Nisser, doktorand na MIT-u koji s timom radi na izmišljanju novih načina kontrole i manevriranja mikrobotima.

Ili Transformers, ako hoćete. Možda još ne baš Optimus Prime, naravno.

Zovu se ElectroVoxels (vokseli = volumetrijski pikseli) i dok su još u testiranju, Nisser je pronašao novi način da im omogući da se brzo i ekonomično rekonfiguriraju.

“Jedan od velikih vrsta velikih izazova s ​​robotima koji se mogu rekonfigurirati je da ako želite da se svaki od ovih malih modula može kretati sam, morate ugraditi računanje, elektroničke senzore, aktuatore u svaki modul, a to je stvarno teško učiniti kako se moduli progresivno smanjuju”, rekao mi je Nisser u nedavnom izdanju TechFirst podcast. “Ključni tehnički doprinos koji smo razvili je pronalaženje načina za ugradnju elektromagneta u ove module kako bi se izvršila rekonfiguracija... što je dobro, jer su ti elektromagneti stvarno, stvarno jeftini, jednostavni su za proizvodnju, i ne zahtijevaju puno održavanja.”

Testiranje se dogodilo na NASA-inom "povraćanom kometu", velikom podstavljenom zrakoplovu s uklonjenim sjedalima kako bi znanstvenici i astronauti mogli iskusiti nekoliko sekundi nulte gravitacije tijekom paraboličkih letova u petlji.

Trenutni prototipovi dugi su oko šest centimetara (nešto više od dva inča) i imaju elektromagnete ugrađene u svaki od svojih 12 rubova. Dodajte mikrokontroler i integrirane sklopove koji vam omogućuju regulaciju smjera strujanja koji prolazi kroz elektromagnete, i možete postići da se ElectroVoxels privlače ili odbijaju na dovoljno sofisticirane načine kako bi omogućili okretanje oko zajedničke osi i poprečno preko lica drugog ElectroVoxela .

Trenutni modularni roboti koji mijenjaju oblik su relativno nezgrapni, kaže MIT. Izrađeni su s velikim, skupim motorima koji olakšavaju kretanje: razmislite transformatori ali oko 300 generacija ranije.

"Ako se svaka od tih kocki može okretati u odnosu na svoje susjede, zapravo možete rekonfigurirati svoju prvu 3D strukturu u bilo koju drugu proizvoljnu 3D strukturu", kaže Nisser.

To bi moglo biti korisno za nestandardne alate, ili za preuređivanje mase za rotirajuća kretanja kako bi se pokrenuo oblik umjetne gravitacije putem centrifugalne sile, ili za postavljanje mase između vas i opasne sunčeve baklje.

Trenutno su ElectroVoxeli relativno veliki, tako da će sve strukture koje naprave biti prilično grube i kvrgave. Kako bi bili stvarno korisni, Nisser i tim morat će smanjiti ElectroVoxele za potencijalno redove veličine.

“Radimo na minijaturiziranju ovih modula kako bi se malo smanjili, a vi želite izgraditi stotine tisuća njih koji mogu izvršiti rekonfiguraciju kako bi omogućili neku vrstu 3D ispisa koji se može reciklirati,” rekao mi je Nisser.

Na kraju će neki moduli nositi alate. Drugi će pohranjivati ​​energiju u baterije, dok treći mogu prikupljati energiju pomoću solarnih panela. Drugi mogu sadržavati motore koji se mogu konfigurirati, ili čak rezerve sirovina poput metala ili dijelova strojeva ili čak kisika za privremena svemirska skloništa.

Ali sve je to u budućnosti.

Ipak, to je važan izazov za rješavanje ako želimo pametne rekonfiguribilne strojeve i alate na mjestu gdje ne možete samo naručiti novi dio i sutra ga isporučiti putem Amazon Prime.

“Svemir je neka vrsta... konačna granica izmišljotina”, kaže Nisser. Vrlo je, vrlo izazovno graditi stvari tamo. Dakle, ako ste u mogućnosti da stvari sami sastavite bez potrebe za slanjem astronauta gore — što je vrlo opasno — i da sve otpremite u jednom potezu, to je stvarno korisno. I paradoksalno, iako je to okruženje u kojem je rekonfiguracija toliko korisna, rekonfiguracija je zapravo na neki način, mnogo jednostavnija... jer u okruženju mikrogravitacije ne morate se boriti s gravitacijskim vektorima.”

Pretplatite se na TechFirstili nabavite a puni prijepis našeg razgovora.