Assembler Robots Kunnen Grote Structuren Samenstellen

Er wordt nieuw werk gedaan met assembler robots aan het Massachusetts Institute of Technology. Professor Neil Gershenfeld en graduate student Benjamin Jennett werken in het Center for Bits and Atoms (CBA) van MIT aan prototypeversies van de robots. De kleine robots zijn in staat om kleine structuren samen te stellen en coördineren met elkaar om de kleinere structuren tot grotere stukken samen te stellen.

Deze nieuwe ontwikkelingen kunnen grote implicaties hebben voor bepaalde industrieën, zoals commerciële vliegtuigen. Op dit moment worden commerciële vliegtuigen vaak stuk voor stuk samengesteld. Deze stukken worden op verschillende locaties gebouwd en komen uiteindelijk op één plek samen om te worden samengesteld. Met deze nieuwe technologie kan het hele commerciële vliegtuig op één plek worden samengesteld door de kleine robots.

De nieuwe ontwikkelingen werden gepubliceerd in het oktobernummer van de IEEE Robotics and Automation Letters. Het artikel werd samengesteld door professor Gershenfeld, Jennett en graduate student Amira Abdel-Rahman. Het werd ook gewerkt door CBA-alumnus Kenneth Cheung, die nu werkt in het Amers Research Center bij NASA. Daar leidt Cheung het ARMADAS-project, dat zich richt op het ontwerpen van een maanbasis die kan worden gebouwd door middel van robotassemblage.

“Wat centraal staat in dit alles is een nieuwe soort robotica, die we relative robots noemen,” zegt Gershenfeld.

Twee Categorieën van Robots

Volgens Gershenfeld zijn er twee brede categorieën van robotica, de eerste bestaat uit dure, aangepaste componenten die specifiek zijn geoptimaliseerd voor toepassingen zoals fabrieksassemblage. De tweede bestaat uit goedkope, massaal geproduceerde componenten met een lagere prestatie.

De nieuwe assembler robots vallen in geen van beide categorieën; ze zijn eenvoudiger, capabeler en kunnen alles veranderen wat we weten over de productie van artikelen zoals vliegtuigen, bruggen en gebouwen.

Het grote verschil met deze assembler robots is dat ze een ander systeem hebben voor hoe het robotapparaat interacteert met de materialen die het behandelt.

“Je kunt de robot niet scheiden van de structuur — ze werken samen als een systeem,” zegt Gershenfeld.

In plaats van hun positie bij te houden door middel van navigatiesystemen, gebruiken de assembler robots kleine subeenheden, of voxels. Met elke stap naar de volgende voxel kan de assembler robot zijn gevoel van positie bijstellen.

Het team wil dat elk fysiek object kan worden gereconstrueerd als een array van kleinere voxels, bestaande uit eenvoudige steunen en knooppunten. De eenvoudige componenten kunnen dan verschillende lasten verdelen op basis van hun arrangement, en het totale gewicht van het object zal lichter zijn omdat de voxels voornamelijk uit lege ruimte bestaan. Elke voxel zal een vergrendelingssysteem hebben dat in het systeem is geïntegreerd, zodat ze allemaal bij elkaar kunnen blijven.

Complexe Robotische Systemen Vereenvoudigen

Terwijl de voxel stukken samenstelt, kan het zijn stappen over de structuur tellen. Dit, samen met de navigatietechniek, vereenvoudigt de huidige complexe robotische systemen.

“Het ontbreekt aan de meeste gebruikelijke besturingssystemen, maar zolang het geen stap mist, weet het waar het is,” zegt Gershenfeld.

Abdel-Rahman ontwikkelde besturingssoftware die het proces sneller maakt door samen te werken met zwermen van eenheden, die de robots helpen coördineren en samenwerken.

Grote Belangstelling van Grote Namen

Er is al veel interesse in de technologie van grote namen zoals NASA en het Europese luchtvaartbedrijf Airbus SE (AIR.DE ).

Een van de voordelen van de assembler robots is dat ze reparaties en onderhoud van een structuur toelaten die hetzelfde robotische proces volgen als de initiële assemblage. Beschadigde delen van de structuur kunnen worden vervangen en hersteld, en dit laat toe dat het op dezelfde plek blijft in plaats van te worden opgesplitst.

Volgens Gershenfeld is “ontbouwen even belangrijk als bouwen”.

“Voor een ruimtestation of een maanhabitat zullen deze robots op de structuur leven, deze continu onderhouden en repareren,” zegt Jenett.

Deze nieuwe ontwikkelingen zullen enorme implicaties hebben voor bijna elke structuur en het bouwproces, inclusief hele gebouwen. Volgens het team kan het zelfs worden gebruikt in moeilijke omgevingen zoals de ruimte, de maan of Mars. In plaats van grote structuren te verzenden en in de ruimte te plaatsen, kunnen grote aantallen kleinere stukken worden verzonden en vervolgens door de robots worden samengesteld. Bovendien kunnen de natuurlijke hulpbronnen op de plaats van bestemming worden gebruikt.

Enorm Potentieel en Problemen

Terwijl we de enorme potentie van deze technologie erkennen en hoe het onze samenleving zal veranderen, is het ook de moeite waard om op te merken dat het enorme implicaties zal hebben voor de economie. Met het gebruik van robotica en kunstmatige intelligentie wordt de noodzaak voor mensen om te bouwen, te creëren en te ontwikkelen minder belangrijk. Als we niet met voorzichtigheid te werk gaan, zullen deze nieuwe technologieën enorme problemen met zich meebrengen.