روبوتات التجميع يمكنها تجميع الهياكل الكبيرة

هناك عمل جديد يتم إجراؤه مع روبوتات التجميع في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. أستاذ نيل جيرشنفيلد وطالب الدراسات العليا بنجامين جينيت يعملان في مركز بتس وأتومز (CBA) في MIT لإنشاء نسخة أولية من الروبوتات. يمكن للروبوتات الصغيرة تجميع هياكل صغيرة ، وتتعاون مع بعضها البعض لتجميع الهياكل الصغيرة في قطع أكبر.

يمكن أن يكون لهذه التطورات الجديدة عواقب كبيرة على بعض الصناعات مثل الطائرات التجارية. في الوقت الحالي ، يتم تجميع الطائرات التجارية بشكل شائع قطعة قطعة. يتم بناء هذه القطع في مواقع مختلفة ، وتنضم في النهاية إلى مكان واحد لتجميعها. مع هذه التكنولوجيا الجديدة ، يمكن تجميع الطائرة التجارية بأكملها في نفس المكان بواسطة الروبوتات الصغيرة.

نشرت التطورات الجديدة في عدد أكتوبر من IEEE Robotics and Automation Letters. تم تجميع الورقة بواسطة أستاذ جيرشنفيلد وجينيت وطالب الدراسات العليا أميرة عبد الرحمن. كما تم العمل عليها من قبل خريج CBA كينيث تشيونغ ، الذي يعمل الآن في مركز أميرس للأبحاث في ناسا. هناك حيث يدير تشيونغ مشروع ARMADAS ، الذي يركز على تصميم قاعدة قمرية يمكن بناؤها من خلال التجميع الروبوتي.

“ما هو في قلب هذا هو نوع جديد من الروبوتات ، التي نسميها روبوتات نسبية” ، يقول جيرشنفيلد.

فئتان من الروبوتات

وفقًا لجيرشنفيلد ، هناك فئتان واسعتان من الروبوتات. الأولى مصنوعة من مكونات باهظة الثمن ومخصصة خصيصًا للتطبيقات مثل تجميع المصنع. والثانية هي مكونات منخفضة التكلفة ومنتجة بالجملة بأداء أقل.

روبوتات التجميع الجديدة ليست كذلك ؛ فهي أبسط وأكثر قدرة ، ويمكنها تغيير كل ما نعرفه عن الإنتاج لأشياء مثل الطائرات والجسور والمباني.

الفرق الكبير مع روبوتات التجميع هذه هو أن لديهم نظامًا مختلفًا لطريقة تفاعل الجهاز الروبوتي مع المواد التي يتعامل معها.

“لا يمكن فصل الروبوت عن الهيكل – يعملان معًا كنظام” ، يقول جيرشنفيلد.

بدلاً من تتبع موقفهم من خلال استخدام أنظمة الملاحة ، تستخدم روبوتات التجميع الوحدات الصغيرة ، أو الفوكسلات. مع كل خطوة إلى الفوكسل التالي ، يمكن لروبوت التجميع تعديل إحساس موقعه.

يريد الفريق أن يكون أي كائن مادي قادرًا على إعادة إنشائه كصفيف من الفوكسلات الصغيرة ، تتكون من عوارض بسيطة ووصلات. يمكن أن توزع المكونات البسيطة أحمالًا مختلفة بناءً على ترتيبها ، وسيكون وزن الكائن أقل لأن الفوكسلات سوف تتكون في الغالب من فراغ. سيكون لكل فوكسل نظام قفل مدمج فيه بحيث يمكنهم جميعًا البقاء معًا.

تبسيط الأنظمة الروبوتية المعقدة

يمكن للفوكسل ، أثناء تجميع القطع ، أن يحسب خطواته على الهيكل. هذا ، جنبًا إلى جنب مع تقنية الملاحة ، يبسط الأنظمة الروبوتية المعقدة الحالية.

“إنه يفتقد إلى معظم أنظمة التحكم المعتادة ، ولكن只要 لا يفوت خطوة ، فإنه يعرف أين هو” ، يقول جيرشنفيلد.

طور عبد الرحمن برنامجًا لتحكم يساعد في جعل العملية أسرع من خلال جمع سرب من الوحدات ، والتي تساعد الروبوتات على التنسيق والعمل معًا.

اهتمام كبير من الأسماء الكبيرة

هناك بالفعل اهتمام كبير بهذه التكنولوجيا من قبل أسماء كبيرة مثل ناسا وشركة إيرباص الأوروبية. (AIR.DE )

من ميزات روبوتات التجميع هي أنهم يسمحون بإصلاح وصيانة الهيكل اتباع نفس العملية الروبوتية مثل التجميع الأولي. يمكن استبدال واستصلاح الأجزاء التالفة من الهيكل ، وهذا يسمح لها بالبقاء في نفس المكان بدلاً من تقسيمها.

وفقًا لجيرشنفيلد ، “الفك هو أمر مهم مثل البناء”.

“من أجل محطة فضائية أو مأوى قمري ، سوف تعيش هذه الروبوتات على الهيكل ، وتحافظ عليه وتصلحه باستمرار” ، يقول جينيت.

ستكون لهذه التطورات الجديدة عواقب كبيرة على hầu جميع الهياكل وعملية بنائها ، بما في ذلك المباني بأكملها. وفقًا للفريق ، يمكن استخدامها حتى في بيئات صعبة مثل الفضاء أو القمر أو المريخ. بدلاً من إرسال هياكل كبيرة إلى الفضاء ، يمكن إرسال أعداد كبيرة من القطع الصغيرة ثم تجميعها بواسطة الروبوتات. وعلاوة على ذلك ، يمكن استخدام الموارد الطبيعية في أي مكان يذهب إليه الوحدات الفرعية.

إمكانيات هائلة ومشاكل

في حين أننا ندرك الإمكانيات الهائلة لهذه التكنولوجيا وكيف سوف تغير مجتمعنا ، فمن الجدير بالذكر أيضًا أنها سوف يكون لها عواقب كبيرة على الاقتصاد. مع استخدام الروبوتات والذكاء الاصطناعي ، يصبح الحاجة إلى البشر لبناء وإنشاء وتطوير أقل أهمية. إذا لم نتقدم بحذر ، فإن هذه التكنولوجيا الجديدة سوف تأتي مع مشاكل هائلة.