Študenti MIT stavajú malé samozostavujúce sa roboty pre vesmír

Ak sa pár absolventov MIT presadí, budúcnosťou je programovateľná záležitosť.

Predstavte si tisíce alebo stovky tisíc nanobotov, ktoré sa na príkaz skladajú a rozoberajú, aby vytvorili najefektívnejší tvar na vyletenie na obežnú dráhu, vytvorili náhradný kus opláštenia trupu Medzinárodnej vesmírnej stanice, nástroj na skúmanie asteroidu alebo stôl a stoličku pre usilovný astronaut.

Vytvorenie v istom zmysle „druhu recyklovateľnej 3D tlače,“ hovorí Martin Nisser, doktorand na MIT, ktorý spolupracuje s tímom na vynájdení nových spôsobov ovládania a manévrovania mikrobotov.

Alebo Transformers, ak chcete. Možno ešte nie celkom Optimus Prime, samozrejme.

Nazývajú sa ElectroVoxels (voxely = objemové pixely) a kým sú stále v testovaní, spoločnosť Nisser našla nový spôsob, ktorý im umožní rýchlo a ekonomicky prekonfigurovať.

„Jednou z veľkých výziev s rekonfigurovateľnými robotmi je, že ak chcete, aby sa každý z týchto malých modulov mohol pohybovať sám, musíte do každého modulu vložiť výpočty, elektronické senzory a ovládače, a to je naozaj ťažké. ako sa moduly postupne zmenšujú,“ povedal mi Nisser nedávno Podcast TechFirst. „... kľúčovým technickým prínosom, ktorý sme vyvinuli, je nájsť spôsob, ako vložiť elektromagnety do týchto modulov, aby sa vykonala rekonfigurácia... čo je dobré, pretože tieto elektromagnety sú naozaj, naozaj lacné, ich výroba je jednoduchá, a nevyžadujú veľkú údržbu.“

Testovanie sa uskutočnilo na palube „vracacej kométy“ NASA, veľkého čalúneného lietadla s odstránenými sedadlami, takže vedci a astronauti môžu zažiť niekoľko sekúnd nulovej gravitácie počas parabolických letov.

Súčasné prototypy sú dlhé asi šesť centimetrov (niečo cez dva palce) a v každej z 12 hrán majú zabudované elektromagnety. Pridajte mikrokontrolér a integrované obvody, ktoré vám umožňujú regulovať smer, ktorým prúd prechádza cez elektromagnety, a môžete prinútiť ElectroVoxely, aby sa navzájom priťahovali alebo odpudzovali dostatočne sofistikovanými spôsobmi, aby sa umožnilo otáčanie okolo spoločnej osi a priečne cez tvár iného ElectroVoxelu. .

Súčasné modulárne roboty na zmenu tvaru sú pomerne neohrabané, hovorí MIT. Sú skonštruované s veľkými, drahými motormi na uľahčenie pohybu: zamyslite sa transformátory ale asi o 300 generácií skôr.

„Ak sa každá z týchto kociek môže otáčať vzhľadom na svojich susedov, môžete skutočne prekonfigurovať svoju prvú 3D štruktúru na akúkoľvek inú ľubovoľnú 3D štruktúru,“ hovorí Nisser.

To by mohlo byť užitočné pre neštandardné nástroje alebo na preskupenie hmoty na rotujúce pohyby na spustenie formy umelej gravitácie prostredníctvom odstredivej sily alebo na umiestnenie hmoty medzi vás a nebezpečnú slnečnú erupciu.

Práve teraz sú ElectroVoxely relatívne veľké, takže všetky štruktúry, ktoré vytvoria, budú dosť hrubé a hrudkovité. Aby boli skutočne užitočné, Nisser a tím budú musieť zmenšiť ElectroVoxely o potenciálne rády.

„Pracujeme na miniaturizácii týchto modulov, aby sme sa trochu zmenšili, a vy chcete postaviť státisíce takýchto modulov, ktoré dokážu rekonfigurovať, aby umožnili druh recyklovateľnej 3D tlače,“ povedal mi Nisser.

Nakoniec budú niektoré moduly niesť nástroje. Iné budú ukladať energiu do batérií, zatiaľ čo iné môžu zachytávať energiu solárnymi panelmi. Ďalšie môžu obsahovať konfigurovateľné motory alebo dokonca zásoby surovín, ako sú kovy alebo časti strojov, alebo dokonca kyslík na dočasné úkryty vo vesmíre.

Ale to všetko je v budúcnosti.

Napriek tomu je to dôležitá výzva, ktorú treba vyriešiť, ak chceme inteligentné rekonfigurovateľné stroje a nástroje na mieste, kde si nemôžete len objednať nový diel a dostať ho zajtra cez Amazon Prime.

„Vesmír je akousi... konečnou hranicou výroby,“ hovorí Nisser. Stavať tam veci je veľmi, veľmi náročné. Takže ak ste schopní nechať si veci poskladať sami bez toho, aby ste tam museli posielať astronautov – čo je veľmi nebezpečné – a posielať všetko naraz, je to naozaj výhodné. A akosi paradoxne, hoci je to prostredie, kde je rekonfigurácia taká výhodná, rekonfigurácia je v skutočnosti svojím spôsobom oveľa jednoduchšia... pretože v prostredí mikrogravitácie nemusíte bojovať s gravitačnými vektormi.“

Prihlásiť sa k odberu TechFirst, alebo získajte a úplný prepis nášho rozhovoru.