ロボット工学
組立ロボットは大きな構造物を組み立てることができる
組立ロボットを使った新たな作業が行われています。 マサチューセッツ工科大学。 ニール・ガーシェンフェルド教授と大学院生のベンジャミン・ジェネットは、MITのビット・アトムセンター（CBA）でロボットのプロトタイプ版の作成に取り組んでいる。 小型ロボットは小さな構造を組み立てることができ、互いに連携して小さな構造を大きな部品につなぎ合わせます。
これらの新たな開発は、民間航空機などの特定の業界に大きな影響を与える可能性があります。 現時点では、民間航空機はパーツごとに組み立てられることが多いです。 これらの部品はさまざまな場所で構築され、最終的には XNUMX か所に集まって組み立てられます。 この新技術により、民間航空機全体を小型ロボットによって同じ場所で組み立てることができます。
新しい展開は、XNUMX月号に掲載されました。 IEEE ロボティクスとオートメーションに関するレター。 この論文はガーシェンフェルド教授、ジェネット氏、大学院生のアミラ・アブデルラーマン氏によってまとめられた。 この研究には、CBA の卒業生、現在 NASA のアマーズ研究センターで働く Kenneth Cheung 氏も取り組んでいました。 そこで Cheung 氏は、ロボットの組み立てによって建設できる月面基地の設計に焦点を当てた ARMADAS プロジェクトを運営しています。
「この中心にあるのは、相対ロボットと呼ばれる新しい種類のロボット工学です」とガーシェンフェルド氏は言う。
ロボットの XNUMX つのカテゴリ
ガーシェンフェルド氏によると、ロボット工学には大きく分けて XNUMX つのカテゴリがあります。XNUMX つ目は、工場での組み立てなどの用途に特に最適化された高価なカスタム コンポーネントで作られています。 XNUMX つ目は、性能の低い安価な大量生産品です。
新しい組み立てロボットはそのどちらでもない。 それらはよりシンプルで、より機能的であり、飛行機、橋、建物などの生産に関して私たちが知っているすべてを変えることができます。
これらの組立ロボットの大きな違いは、ロボット デバイスが扱う材料とどのように相互作用するかについて異なるシステムを備えていることです。
「ロボットを構造から切り離すことはできません。ロボットはシステムとして連携して動作します」とガーシェンフェルド氏は言います。
組み立てロボットは、ナビゲーション システムを使用して位置を追跡する代わりに、小さなサブユニット、つまりボクセルを使用します。 次のボクセルに進むたびに、組み立てロボットは位置の感覚を再調整できます。
チームは、単純なストラットとノードで構成される小さなボクセルの配列として再作成できる物理オブジェクトを実現したいと考えています。 単純なコンポーネントは、その配置に基づいてさまざまな荷重を分散でき、ボクセルの大部分が空の空間で構成されるため、オブジェクトの全体の重量が軽くなります。 各ボクセルにはラッチ システムが組み込まれており、すべてが一緒に留まることができます。
複雑なロボット システムを簡素化する
ボクセルがピースを組み立てるとき、構造全体でのステップをカウントできます。 これは、ナビゲーション技術と合わせて、現在の複雑なロボット システムを簡素化します。
「通常の制御システムのほとんどが欠けていますが、一歩も踏み外さない限り、自分がどこにいるのかを知っています」とガーシェンフェルド氏は言う。
アブデルラーマン氏は、ロボットの調整と連携を支援するユニットの群れをまとめることでプロセスを高速化する制御ソフトウェアを開発しました。
有名人による大きな関心
この技術には、NASAや欧州の航空宇宙企業エアバスSEなどの大手企業がすでに大きな関心を寄せている。
組立ロボットの利点の XNUMX つは、最初の組み立てと同じロボット プロセスに従って構造の修理とメンテナンスができることです。 構造の損傷した部分は交換して修理することができ、これにより、構造を分割せずに同じ場所に留めることができます。
ガーシェンフェルドによれば、「解体することは構築することと同じくらい重要です。」
「宇宙ステーションや月の居住地の場合、これらのロボットは構造物の上に住み、継続的に保守と修理を行うことになります」とジェネット氏は言います。
これらの新たな開発は、建物全体を含むほぼすべての構造物とその建設プロセスに大きな影響を与えるでしょう。 研究チームによると、宇宙、月、火星のような困難な環境でも使用できるという。 巨大な構造物を宇宙に送る代わりに、多数の小さな部品を送ってロボットによって組み立てることもできます。 さらに良いのは、サブユニットが行く場所であればどこでも天然資源を使用できることです。
巨大な可能性と問題点
このテクノロジーの大きな可能性とそれが私たちの社会をどのように変えるかを認識する一方で、それが経済にも大きな影響を与えることにも注目する価値があります。 ロボット工学と人工知能の使用により、人間が構築、作成、開発する必要性はそれほど重要ではなくなりました。 慎重に進めなければ、これらの新しいテクノロジーには大きな問題が伴うでしょう。
