Роботы-сборщики могут собирать крупные структуры

В Массачусетском технологическом институте проводится новая работа с роботами-сборщиками.Профессор Нил Гершенфельд и аспирант Бенджамин Дженнетт работают в Центре битов и атомов (CBA) над созданием прототипов роботов.Маленькие роботы способны собирать небольшие структуры, и они координируют свои действия, чтобы собрать более крупные куски.

Эти новые разработки могут иметь большое значение для определенных отраслей, таких как коммерческая авиация. На данный момент коммерческие самолеты часто собираются по частям. Эти части изготавливаются в разных местах, и в конечном итоге они собираются в одном месте. С помощью этой новой технологии весь коммерческий самолет можно собрать в одном месте с помощью маленьких роботов.

Новые разработки были опубликованы в октябрьском выпуске журнала IEEE Robotics and Automation Letters. Статья была составлена профессором Гершенфельдом, Дженнеттом и аспиранткой Амирой Абдель-Рахман. В работе также принимал участие выпускник CBA Кеннет Ченг, который сейчас работает в исследовательском центре Amers в НАСА. Там Ченг руководит проектом ARMADAS, который фокусируется на проектировании лунной базы, которую можно построить с помощью роботизированной сборки.

“Суть этого – новый вид робототехники, который мы называем относительными роботами”, – говорит Гершенфельд.

Две категории роботов

По словам Гершенфельда, существует две широкие категории робототехники. Первая состоит из дорогих, индивидуальных компонентов, которые специально оптимизированы для применения в таких областях, как сборка на заводе. Вторая – это дешевые, массовые компоненты с более низкой производительностью.

Новые роботы-сборщики не относятся ни к одной из этих категорий; они проще, более способны и могут изменить все, что мы знаем о производстве таких предметов, как самолеты, мосты и здания.

Большая разница с этими роботами-сборщиками заключается в том, что они имеют другую систему взаимодействия робота с материалами, которые он обрабатывает.

“Вы не можете отделить робота от структуры – они работают вместе как система”, – говорит Гершенфельд.

Вместо того, чтобы отслеживать свое положение с помощью навигационных систем, роботы-сборщики используют небольшие подединицы или воксели. С каждым шагом на следующий воксель робот-сборщик может скорректировать свое чувство положения.

Команда хочет, чтобы любые физические объекты могли быть воссозданы в виде массива более мелких вокселей, состоящих из простых струтов и узлов. Простые компоненты могут затем распределять разные нагрузки в зависимости от их расположения, и общий вес объекта будет меньше, поскольку воксели будут состоять в основном из пустого пространства. Каждый воксель будет иметь систему защелкивания, чтобы они все могли оставаться вместе.

Упрощение сложных роботизированных систем

Когда воксель собирает части, он может считать свои шаги по структуре. Это, вместе с навигационной техникой, упрощает текущие сложные роботизированные системы.

“Ему не хватает большинства обычных систем управления, но пока он не пропустит шаг, он знает, где он находится”, – говорит Гершенфельд.

Абдель-Рахман разработала программное обеспечение, которое помогает ускорить процесс, объединяя рои единиц, которые помогают роботам координировать и работать вместе.

Большой интерес со стороны крупных игроков

Уже есть большой интерес к этой технологии со стороны крупных игроков, таких как НАСА и европейская аэрокосмическая компания Airbus SE (AIR.DE ).

Одним из преимуществ роботов-сборщиков является то, что они позволяют ремонтировать и обслуживать структуру с помощью того же роботизированного процесса, что и первоначальная сборка. Поврежденные части структуры можно заменить и отремонтировать, и это позволяет ей оставаться на месте, вместо того, чтобы быть разобранной.

По словам Гершенфельда, “Разборка так же важна, как и сборка”.

“Для космической станции или лунного habitata эти роботы будут жить на структуре, постоянно поддерживая и ремонтируя ее”, – говорит Дженнетт.

Эти новые разработки будут иметь огромное значение для почти каждой структуры и ее процесса строительства, включая целые здания. Согласно команде, это можно использовать даже в трудных условиях, таких как космос, луна или Марс. Вместо того, чтобы отправлять огромные структуры в космос, можно отправить大量 более мелких частей и собрать их с помощью роботов. Более того, можно использовать местные ресурсы в любом месте, куда отправляются подединицы.

Огромный потенциал и проблемы

Хотя признается огромный потенциал этой технологии и то, как она изменит наше общество, также стоит отметить, что это будет иметь огромное значение для экономики. С использованием робототехники и искусственного интеллекта потребность в людях для строительства, создания и разработки становится менее важной. Если мы не будем действовать с осторожностью, эти новые технологии принесут огромные проблемы.