Robôs Montadores Podem Montar Estruturas Grandes

Há um novo trabalho sendo feito com robôs montadores no Instituto de Tecnologia de Massachusetts. O professor Neil Gershenfeld e o estudante de pós-graduação Benjamin Jennett têm trabalhado no Centro de Bits e Átomos (CBA) da MIT para criar versões prototípicas dos robôs. Os pequenos robôs são capazes de montar estruturas pequenas e coordenam-se entre si para montar as estruturas menores em peças maiores.

Esses novos desenvolvimentos podem ter grandes implicações para certas indústrias, como a aviação comercial. Atualmente, os aviões comerciais são frequentemente montados peça por peça. Essas peças são construídas em diferentes locais e eventualmente se encontram em um local para serem montadas. Com essa nova tecnologia, todo o avião comercial pode ser montado no mesmo local pelos pequenos robôs.

Os novos desenvolvimentos foram publicados na edição de outubro da IEEE Robotics and Automation Letters. O artigo foi compilado pelo professor Gershenfeld, Jennett e pelo estudante de pós-graduação Amira Abdel-Rahman. Ele também foi trabalhado pelo ex-aluno do CBA, Kenneth Cheung, que agora trabalha no Centro de Pesquisa Amers da NASA. É lá que Cheung dirige o projeto ARMADAS, que se concentra em projetar uma base lunar que possa ser construída por meio de montagem robótica.

“O que está no coração disso é um novo tipo de robótica, que chamamos de robôs relativos”, diz Gershenfeld.

Dois Tipos de Robôs

De acordo com Gershenfeld, existem duas categorias amplas de robótica, A primeira é feita de componentes caros e personalizados que são otimizados para aplicações como montagem de fábrica. A segunda é de robôs baratos e produzidos em massa com desempenho inferior.

Os novos robôs montadores não são nenhum dos dois; eles são mais simples, mais capazes e podem mudar tudo o que sabemos sobre a produção de itens como aviões, pontes e prédios.

A grande diferença com esses robôs montadores é que eles têm um sistema diferente para como o dispositivo robótico interage com os materiais que está manipulando.

“Você não pode separar o robô da estrutura – eles trabalham juntos como um sistema”, diz Gershenfeld.

Em vez de manter o controle de sua posição por meio do uso de sistemas de navegação, os robôs montadores usam as pequenas subunidades, ou voxels. Com cada passo para o próximo voxel, o robô montador pode readaptar seu senso de posição.

A equipe deseja que qualquer objeto físico seja capaz de ser recriado como uma matriz de voxels menores, consistindo em estruturas simples e nós. Os componentes simples podem então distribuir diferentes cargas com base em sua arranjo, e o peso total do objeto será mais leve, pois os voxels consistirão principalmente em espaço vazio. Cada voxel terá um sistema de travamento incorporado para que possam permanecer juntos.

Simplificando Sistemas Robóticos Complexos

À medida que o voxel monta peças, ele é capaz de contar seus passos sobre a estrutura. Isso, juntamente com a técnica de navegação, simplifica os sistemas robóticos complexos atuais.

“Ele está faltando a maioria dos sistemas de controle comuns, mas desde que não perca um passo, ele sabe onde está”, diz Gershenfeld.

Abdel-Rahman desenvolveu software de controle que ajuda a tornar o processo mais rápido, reunindo enxames de unidades, que ajudam os robôs a se coordenar e trabalhar juntos.

Grande Interesse de Grandes Nomes

Já há um grande interesse na tecnologia por grandes nomes, como a NASA e a empresa aeroespacial europeia Airbus SE (AIR.DE ).

Uma das vantagens dos robôs montadores é que eles permitem que as reparações e manutenção de uma estrutura sigam o mesmo processo robótico da montagem inicial. As partes danificadas da estrutura podem ser substituídas e consertadas, e isso permite que ela permaneça no mesmo local, em vez de ser dividida.

De acordo com Gershenfeld, “Desmontar é tão importante quanto montar”.

“Para uma estação espacial ou um habitat lunar, esses robôs viveriam na estrutura, mantendo-a e reparando-a continuamente”, diz Jennett.

Esses novos desenvolvimentos terão grandes implicações para quase todas as estruturas e seus processos de construção, incluindo prédios inteiros. De acordo com a equipe, eles podem ser usados em ambientes difíceis, como o espaço, a lua ou Marte. Em vez de enviar grandes estruturas para o espaço, grandes números de peças menores poderiam ser enviados e, em seguida, montados pelos robôs. Melhor ainda, os recursos naturais poderiam ser usados no local onde as subunidades forem.

Potencial e Problemas Enormes

Embora reconheçamos o enorme potencial dessa tecnologia e como ela mudará nossa sociedade, também é importante notar que terá grandes implicações para a economia. Com o uso de robótica e inteligência artificial, a necessidade de humanos construir, criar e desenvolver está se tornando menos importante. Se não procedermos com cautela, essas novas tecnologias virão com enormes problemas.