Студенти от MIT изграждат малки самосглобящи се роботи за космоса

Ако няколко студенти от MIT се справят, програмируемата материя е бъдещето.

Помислете за хиляди или стотици хиляди наноботи, сглобяващи и разглобяващи се по команда, за да образуват най-ефективната форма за изкачване в орбита, създаване на резервно парче покритие на корпуса на Международната космическа станция, инструмент за изследване на астероид или бюро и стол за трудолюбив астронавт.

Създаване в известен смисъл на „вид рециклируем 3D печат“, казва Мартин Нисер, докторант в Масачузетския технологичен институт, който работи с екип за изобретяване на нови начини за контрол и маневриране на микроботи.

Или Трансформърс, ако щете. Може би още не съвсем Оптимус Прайм, разбира се.

Те се наричат ​​ElectroVoxels (воксели = обемни пиксели) и докато все още са в тестване, Nisser е намерил нов начин да им позволи да се преконфигурират бързо и икономично.

„Едно от големите предизвикателства с преконфигурируемите роботи е, че ако искате всеки от тези малки модули да може да се движи сам, трябва да вградите изчисления, електронни сензори, задвижващи механизми във всеки модул, а това е наистина трудно да се направи тъй като модулите стават все по-малки,” ми каза Нисер в скорошна публикация Подкаст на TechFirst. „...ключовият технически принос, който разработихме, е да измислим начин за вграждане на електромагнити в тези модули, за да извършим преконфигурирането… което е добре, защото тези електромагнити са наистина, наистина евтини, лесни са за производство, и не изискват много поддръжка.”

Тестването се проведе на борда на "повръщаната комета" на НАСА, голям самолет с подплатени седалки с отстранени седалки, така че учените и астронавтите да могат да изпитат няколко секунди нулева гравитация по време на параболични полети.

Настоящите прототипи са дълги около шест сантиметра (малко над два инча) и имат електромагнити, вградени във всеки от 12-те им ръба. Добавете микроконтролер и интегрални схеми, които ви позволяват да регулирате посоката, в която токът преминава през електромагнитите, и можете да накарате ElectroVoxels да се привличат или отблъскват един друг по достатъчно сложни начини, за да позволят завъртане около споделена ос и напречно по лицето на друг ElectroVoxel .

Настоящите модулни роботи с промяна на формата са сравнително тромави, казва MIT. Те са изградени с големи, скъпи двигатели, за да улеснят движението: помислете Трансформатори но около 300 поколения по-рано.

„Ако всеки от тези кубове може да се върти спрямо съседите си, вие всъщност можете да преконфигурирате първата си 3D структура във всяка друга произволна 3D структура“, казва Нисер.

Това може да бъде полезно за нестандартни инструменти или за пренареждане на масата за въртящи се движения, за да се инициира форма на изкуствена гравитация чрез центробежна сила, или за поставяне на маса между вас и опасно слънчево изригване.

В момента ElectroVoxels са сравнително големи, така че всички структури, които правят, ще бъдат доста груби и бучки. За да ги направят наистина полезни, Нисер и екипът ще трябва да свият ElectroVoxels с потенциално порядък.

„Работим върху миниатюризирането на тези модули, за да станат малко по-малки, а вие искате да изградите стотици хиляди от тях, които могат да извършват преконфигуриране, за да позволят един вид рециклируем 3D печат“, ми каза Нисер.

В крайна сметка някои модули ще носят инструменти. Други ще съхраняват енергия в батерии, докато трети могат да улавят енергия със слънчеви панели. Други може да съдържат конфигурируеми двигатели или дори резерви от суровини като метали или машинни части или дори кислород за временни космически убежища.

Но всичко това е в бъдещето.

И все пак, това е важно предизвикателство за решаване, ако искаме интелигентни преконфигурируеми машини и инструменти на място, където не можете просто да поръчате нова част и да я получите утре чрез Amazon Prime.

„Космосът е нещо като... последната граница на измислица“, казва Нисър. Много, много е предизвикателство да се изграждат неща там. Така че, ако можете да сглобите нещата сами, без да е необходимо да изпращате астронавти там – което е много опасно – и да изпратите всичко наведнъж, това е наистина изгодно. И някак парадоксално, макар че това е среда, в която преконфигурирането е толкова изгодно, преконфигурирането всъщност е по някакъв начин, много по-просто ... защото в среда с микрогравитация не е нужно да се борите с гравитационните вектори."

Абонамент за TechFirstили вземете a пълен препис на нашия разговор.