Studenti MIT-a grade male samosastavljive robote za svemir

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

Zamislite hiljade ili stotine hiljada nanobota koji se sklapaju i rastavljaju na komandu kako bi formirali najefikasniji oblik za izlazak u orbitu, stvarajući zamjenski komad oplate trupa Međunarodne svemirske stanice, alat za ispitivanje asteroida ili stol i stolicu za vrednog astronauta.

Stvaranje, u određenom smislu, "neke vrste 3D štampanja koje se može reciklirati", kaže Martin Nisser, doktorant na MIT-u koji radi s timom na izmišljanju novih načina kontrole i manevrisanja mikrobota.

Ili Transformers, ako hoćete. Možda još nije 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 rekonfigurišu.

“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, elektronske senzore, aktuatore u svaki modul, a to je zaista teško učiniti kako moduli postaju progresivno manji,” rekao mi je Nisser u nedavnoj izjavi TechFirst podcast. “Ključni tehnički doprinos koji smo razvili je da pronađemo način za ugradnju elektromagneta u ove module kako bi se izvršila rekonfiguracija… što je dobro, jer su ovi elektromagneti zaista, stvarno jeftini, lako ih je proizvesti, i ne zahtijevaju puno održavanja.”

Testiranje je obavljeno na NASA-inoj "povraćanoj kometi", velikom obloženom avionu sa uklonjenim sjedištima, tako da naučnici i astronauti mogu iskusiti nekoliko sekundi nulte gravitacije tokom paraboličkih letova.

Trenutni prototipovi su dugi oko šest centimetara (nešto više od dva inča) i imaju elektromagnete ugrađene u svaki od svojih 12 rubova. Dodajte mikrokontroler i integrirana kola koja vam omogućavaju regulaciju smjera strujnog prolaska kroz elektromagnete, i možete natjerati ElectroVoxele da privlače ili odbijaju jedni druge na dovoljno sofisticirane načine kako bi omogućili okretanje oko zajedničke ose i poprečno preko lica drugog ElectroVoxela .

Trenutni modularni roboti koji mijenjaju oblik su relativno nezgrapni, kaže MIT. Napravljeni su od velikih, skupih motora koji olakšavaju kretanje: razmislite Transformers 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. Da bi bili zaista korisni, Nisser i tim će morati smanjiti ElectroVoxels za potencijalno redove veličine.

„Radimo na minijaturizaciji ovih modula kako bi se malo smanjili, a vi želite da napravite stotine hiljada ovih modula koji mogu izvršiti rekonfiguraciju kako bi omogućili neku vrstu 3D štampanja koja 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 rekonfigurabilne mašine i alate na mjestu gdje ne možete samo naručiti novi dio i sutra ga dobiti putem Amazon Prime-a.

„Svemir je na neki način... konačna granica izmišljotina“, kaže Nisser. Veoma je, veoma 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 zaista 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 protiv gravitacijskih vektora.”

Pretplatite se na TechFirst, ili dobiti a puni transkript našeg razgovora.