Robots ensambladores pueden armar estructuras grandes

Hay un nuevo trabajo que se está realizando con robots ensambladores en el Instituto de Tecnología de Massachusetts. El profesor Neil Gershenfeld y el estudiante de posgrado Benjamin Jennett han estado trabajando en el Centro de Bits y Átomos (CBA) de MIT para crear versiones prototipo de los robots. Los pequeños robots son capaces de ensamblar estructuras pequeñas, y se coordinan entre sí para armar las estructuras más pequeñas en piezas más grandes.

Estos nuevos desarrollos pueden tener grandes implicaciones para ciertas industrias, como los aviones comerciales. Actualmente, los aviones comerciales se ensamblan pieza por pieza. Esas piezas se construyen en diferentes lugares y eventualmente se reúnen en un lugar para ser ensambladas. Con esta nueva tecnología, todo el avión comercial puede ser ensamblado en el mismo lugar por los pequeños robots.

Los nuevos desarrollos se publicaron en el número de octubre de la Revista de Robótica y Automatización de la IEEE. El artículo fue compilado por el profesor Gershenfeld, Jennett y la estudiante de posgrado Amira Abdel-Rahman. También fue trabajado por el exalumno del CBA Kenneth Cheung, quien ahora trabaja en el Centro de Investigación Amers de la NASA. Allí, Cheung dirige el proyecto ARMADAS, que se centra en diseñar una base lunar que pueda ser construida a través de la ensamblaje robótica.

“Lo que está en el corazón de esto es un nuevo tipo de robótica, que llamamos robots relativos”, dice Gershenfeld.

Dos categorías de robots

Según Gershenfeld, hay dos categorías amplias de robótica, La primera está hecha de componentes costosos y personalizados que están optimizados específicamente para aplicaciones como la ensamblaje en fábricas. La segunda son robots baratos, producidos en masa con un rendimiento más bajo.

Los nuevos robots ensambladores no son ni uno ni otro; son más simples, más capaces y pueden cambiar todo lo que sabemos sobre la producción de artículos como aviones, puentes y edificios.

La gran diferencia con estos robots ensambladores es que tienen un sistema diferente para cómo el dispositivo robótico interactúa con los materiales que está manejando.

“No puedes separar el robot de la estructura: trabajan juntos como un sistema”, dice Gershenfeld.

En lugar de mantener un registro de su posición a través del uso de sistemas de navegación, los robots ensambladores utilizan las subunidades pequeñas, o voxels. Con cada paso hacia el siguiente voxel, el robot ensamblador puede readaptar su sentido de la posición.

El equipo quiere que cualquier objeto físico sea capaz de ser recreado como una matriz de voxels más pequeños, que consisten en simples travesaños y nodos. Los componentes simples pueden distribuir diferentes cargas en función de su disposición, y el peso total del objeto será más ligero ya que los voxels consistirán principalmente en espacio vacío. Cada voxel tendrá un sistema de bloqueo incorporado para que puedan permanecer unidos.

Simplificando sistemas robóticos complejos

A medida que el voxel ensambla piezas, puede contar sus pasos sobre la estructura. Esto, junto con la técnica de navegación, simplifica los sistemas robóticos complejos actuales.

“Le falta la mayoría de los sistemas de control habituales, pero siempre que no se salte un paso, sabe dónde está”, dice Gershenfeld.

Abdel-Rahman desarrolló software de control que ayuda a hacer el proceso más rápido al reunir enjambres de unidades, que ayudan a los robots a coordinar y trabajar juntos.

Gran interés por parte de grandes nombres

Ya hay mucho interés en la tecnología por parte de grandes nombres como la NASA y la empresa aeroespacial europea Airbus SE (AIR.DE ).

Una de las ventajas de los robots ensambladores es que permiten que las reparaciones y el mantenimiento de una estructura sigan el mismo proceso robótico que la ensamblaje inicial. Las partes dañadas de la estructura pueden ser reemplazadas y reparadas, y esto permite que permanezca en el mismo lugar en lugar de ser dividida.

Según Gershenfeld, “Desmontar es tan importante como montar”.

“Para una estación espacial o un hábitat lunar, estos robots vivirían en la estructura, manteniéndola y reparándola continuamente”, dice Jenett.

Estos nuevos desarrollos tendrán enormes implicaciones para casi todas las estructuras y sus procesos de construcción, incluyendo edificios enteros. Según el equipo, incluso se puede utilizar en entornos difíciles como el espacio, la luna o Marte. En lugar de enviar estructuras enormes y enviarlas al espacio, se podrían enviar grandes cantidades de piezas más pequeñas y ensamblarlas con los robots. Incluso mejor, los recursos naturales podrían utilizarse en cualquier lugar al que vayan las subunidades.

Enorme potencial y problemas

Mientras se reconoce el enorme potencial de esta tecnología y cómo cambiará nuestra sociedad, también es importante destacar que tendrá enormes implicaciones para la economía. Con el uso de la robótica y la inteligencia artificial, la necesidad de que los humanos construyan, creen y desarrollen se está volviendo menos importante. Si no procedemos con cautela, estas nuevas tecnologías vendrán con enormes problemas.