Sammensætning af robotter kan samle store strukturer

Der er nyt arbejde med sammensætning af robotter på Massachusetts Institute of Technology. Professor Neil Gershenfeld og ph.d.-studerende Benjamin Jennett har arbejdet i MIT’s Center for Bits and Atoms (CBA) for at skabe prototypeversioner af robotterne. De små robotter er i stand til at samle små strukturer, og de koordinerer med hinanden for at samle de små strukturer til større dele.

Disse nye udviklinger kan have store implikationer for visse industrier, såsom kommercielle fly. For tiden samles kommercielle fly ofte stykke for stykke. Disse stykker bygges på forskellige steder og mødes til sidst på ét sted for at blive samlet. Med denne nye teknologi kan hele det kommercielle fly blive samlet på ét sted af de små robotter.

De nye udviklinger blev offentliggjort i oktober-udgaven af IEEE Robotics and Automation Letters. Artiklen blev skrevet af professor Gershenfeld, Jennett og ph.d.-studerende Amira Abdel-Rahman. Den blev også arbejdet på af CBA-alumnus Kenneth Cheung, der nu arbejder i Amers Research Center på NASA. Det er her, Cheung leder ARMADAS-projektet, som fokuserer på at designe en lunarbasis, der kan bygges gennem robotassemblering.

“Det, der er i hjertet af dette, er en ny form for robotteknologi, som vi kalder relative robotter,” siger Gershenfeld.

To kategorier af robotter

Ifølge Gershenfeld er der to bredte kategorier af robotteknologi. Den første består af dyre, specialbyggede komponenter, der er specifikt optimeret til anvendelser som fabriksassemblering. Den anden består af billige, masseproducerede komponenter med lavere ydelse.

De nye sammensætningsrobotter er ingen af delene; de er enklere, mere kapable og kan ændre alt, hvad vi ved om produktion af varer som fly, broer og bygninger.

Den store forskel med disse sammensætningsrobotter er, at de har et andet system for, hvordan den robotiske enhed interagerer med de materialer, den håndterer.

“Du kan ikke adskille robotten fra strukturen – de arbejder sammen som et system,” siger Gershenfeld.

I stedet for at holde styr på deres position ved hjælp af navigationsystemer, bruger sammensætningsrobotterne små underenheder, eller voxler. Med hver skridt på den næste voxel kan sammensætningsrobotten justere sin fornemmelse af position.

Teamet ønsker, at ethvert fysisk objekt kan genskabes som en matrix af små voxler, bestående af simple stænger og knuder. De simple komponenter kan derefter distribuere forskellige laster baseret på deres arrangement, og den samlede vægt af objektet vil være lettere, da voxelene hovedsageligt vil bestå af tomrum. Hver voxel vil have et låsesystem bygget ind i den, så de alle kan forblive sammen.

Forenkling af komplekse robot-systemer

Da voxel samler stykker, kan den tælle sine skridt over strukturen. Dette, sammen med navigationsteknikken, forenklere de nuværende komplekse robot-systemer.

“Det mangler de fleste af de sædvanlige kontrolsystemer, men så længe det ikke mangler et skridt, ved det, hvor det er,” siger Gershenfeld.

Abdel-Rahman udviklede kontrolsoftware, der hjælper med at gøre processen hurtigere ved at samle swarms af enheder, der hjælper robotterne med at koordinere og arbejde sammen.

Stor interesse fra store navne

Der er allerede stor interesse for teknologien fra store navne som NASA og det europæiske luftfartsselskab Airbus SE (AIR.DE ).

En af fordelene ved sammensætningsrobotterne er, at de tillader reparation og vedligeholdelse af en struktur at følge den samme robotiske proces som den oprindelige sammensætning. Beskadigede dele af strukturen kan erstattes og repareret, og dette tillader, at den forbliver på samme sted i stedet for at blive splittet op.

Ifølge Gershenfeld er “afbrydning lige så vigtig som opbygning”.

“Til en rumstation eller en lunarmiljø, ville disse robotter leve på strukturen, kontinuerligt vedligeholde og reparere den,” siger Jenett.

Disse nye udviklinger vil have store implikationer for næsten alle strukturer og deres byggeprocesser, herunder hele bygninger. Ifølge teamet kan det endda bruges i vanskelige miljøer som rum, månen eller Mars. I stedet for at sende store strukturer og sende dem ud i rummet, kunne store mængder af små dele sendes og derefter samles af robotterne. Endnu bedre, kunne de naturlige ressourcer bruges i det sted, hvor underenhederne går.

Enorm potentiale og problemer

Selv om man anerkender den enorme potentiale for denne teknologi og hvordan den vil ændre vores samfund, er det også værd at bemærke, at det også vil have store implikationer for økonomien. Med brugen af robotteknologi og kunstig intelligens bliver behovet for mennesker at bygge, skabe og udvikle mindre vigtigt. Hvis vi ikke fortsætter med forsigtighed, vil disse nye teknologier komme med enorme problemer.