Студэнты MIT будуюць малюсенькія самазборныя робаты для космасу

Калі некалькі аспірантаў Масачусецкага тэхналагічнага інстытута даб'юцца свайго, будучыня - за праграмаванай матэрыяй.

Уявіце сабе тысячы ці сотні тысяч нанаробатаў, якія збіраюцца і разбіраюцца па камандзе, каб сфармаваць найбольш эфектыўную форму для ўзняцця на арбіту, стварэння замены часткі корпуса Міжнароднай касмічнай станцыі, інструмента для вывучэння астэроіда або стала і крэсла для працавіты касманаўт.

Стварэнне, у пэўным сэнсе, «свайго роду 3D-друку, які можна перапрацаваць», - кажа Марцін Нісер, аспірант Масачусецкага тэхналагічнага інстытута, які працуе з камандай, каб вынайсці новыя спосабы кіравання і манеўравання мікраробатамі.

Ці Трансформеры, калі хочаце. Магчыма, яшчэ не зусім Optimus Prime, вядома.

Яны называюцца ElectroVoxels (вакселі = аб'ёмныя пікселі), і пакуль яны яшчэ знаходзяцца ў стадыі тэсціравання, Nisser знайшоў новы спосаб, які дазваляе ім хутка і эканамічна пераканфігураваць сябе.

«Адна з самых сур'ёзных праблем, звязаных з робатамі, якія можна пераналаджваць, заключаецца ў тым, што калі вы хочаце, каб кожны з гэтых маленькіх модуляў мог рухацца сам па сабе, вам трэба ўбудаваць вылічэнне, электронныя датчыкі, выканаўчыя механізмы ў кожны модуль, а гэта вельмі складана зрабіць. па меры таго, як модулі становяцца ўсё меншымі», — сказаў мне Нісер у апошні час Падкаст TechFirst. «... Асноўны тэхнічны ўнёсак, які мы распрацавалі, - гэта знайсці спосаб убудаваць электрамагніты ў гэтыя модулі, каб выканаць рэканфігурацыю ... што добра, таму што гэтыя электрамагніты сапраўды, вельмі недарагія, іх лёгка вырабіць, і яны не патрабуюць асаблівага абслугоўвання».

Тэставанне адбывалася на борце "ванітавай каметы" NASA, вялікага лятальнага апарата з мяккімі накладкамі, у якога былі знятыя сядзенні, каб навукоўцы і астранаўты маглі адчуваць некалькі секунд нулявой гравітацыі падчас цыклічных парабалічных палётаў.

Цяперашнія прататыпы маюць каля шасці сантыметраў у даўжыню (крыху больш за два цалі) і маюць электрамагніты, убудаваныя ў кожны з іх 12 краёў. Дадайце мікракантролер і інтэгральныя схемы, якія дазваляюць рэгуляваць кірунак току, які праходзіць праз электрамагніты, і вы зможаце прымусіць ElectroVoxels прыцягваць або адштурхоўваць адзін аднаго дастаткова складанымі спосабамі, якія дазваляюць паварочвацца вакол агульнай восі і папярочна праз грань іншага ElectroVoxel. .

Цяперашнія модульныя робаты, якія змяняюць форму, параўнальна нязграбныя, кажа MIT. Яны пабудаваны з вялікімі, дарагімі рухавікамі, каб палегчыць рух: падумайце трансформеры але прыкладна на 300 пакаленняў раней.

«Калі кожны з гэтых кубікаў можа паварочвацца адносна сваіх суседзяў, вы сапраўды можаце пераканфігураваць сваю першую 3D-структуру ў любую іншую адвольную 3D-структуру», — кажа Нісер.

Гэта можа быць карысна для нестандартных інструментаў або для змены масы для круцільных рухаў, каб ініцыяваць форму штучнай гравітацыі з дапамогай цэнтрабежнай сілы, або для размяшчэння масы паміж вамі і небяспечнай сонечнай успышкай.

Зараз ElectroVoxels адносна вялікія, таму любыя структуры, якія яны ствараюць, будуць даволі грубымі і грудкаватымі. Каб зрабіць іх сапраўды карыснымі, Нісеру і камандзе трэба будзе скараціць ElectroVoxels на патэнцыйныя парадкі.

«Мы працуем над мініяцюрызацыяй гэтых модуляў, каб стаць крыху меншымі, і вы хочаце стварыць сотні тысяч такіх модуляў, якія могуць выконваць рэканфігурацыю, каб уключыць 3D-друк, які можна перапрацоўваць», — сказаў мне Нісэр.

У рэшце рэшт, некаторыя модулі будуць несці інструменты. Іншыя будуць захоўваць энергію ў батарэях, у той час як трэція могуць захопліваць энергію з дапамогай сонечных батарэй. Трэція могуць утрымліваць канфігуруемыя рухавікі або нават запасы сыравіны, такія як металы або дэталі машын або нават кісларод для часовых касмічных сховішчаў.

Але ўсё гэта ў будучыні.

Тым не менш, гэта важная задача, якую трэба вырашыць, калі мы хочам мець разумныя машыны і інструменты з магчымасцю пераналаджвання ў месцы, дзе вы не можаце проста заказаць новую дэталь і даставіць яе заўтра праз Amazon Prime.

"Космас - гэта свайго роду ... апошняя мяжа вытворчасці", - кажа Нісэр. Будаваць там рэчы вельмі, вельмі складана. Такім чынам, калі вы можаце сабраць рэчы самастойна без неабходнасці адпраўляць туды касманаўтаў - што вельмі небяспечна - і адпраўляць усё за адзін раз, гэта сапраўды выгадна. І, як гэта ні парадаксальна, у той час як гэта асяроддзе, дзе рэканфігурацыя такая выгадная, рэканфігурацыя ў пэўным сэнсе нашмат прасцейшая ... таму што ва ўмовах мікрагравітацыі вам не трэба змагацца з вектарамі гравітацыі».

падпісвацца на TechFirst, альбо атрымаць поўная стэнаграма нашай размовы.