Робот-сборщик в работе
Фото: Benjamin Jenett

Представлены роботы, которые смогут собирать самолеты и даже космические базы из мелких деталей

841
17 октября 2019

Все конструкции современных самолетов, как правило, изготавливаются в разных местах — крылья на одном заводе, секции фюзеляжа на другом, хвостовые компоненты на третьем, и лишь затем на больших транспортных самолетах летчики доставляют детали в главный цех, где и происходит окончательна сборка летательного аппарата.

Но что если облегчить задачу, скажем, научиться собирать  большие конструкции из маленьких одинаковых компонентов в одном месте?

Именно такой целью и задался Бенджамин Дженетт, аспирант Массачусетского технологического института (MIT). Вместе с Нилом Гершенфельдом, директором Центра битов и атомов при MIT, они выпустили научную статью, в которой рассказали о своих новых роботах, способных поодиночке собирать небольшие конструкции, а в команде участвовать в более крупных сборках. Статья была опубликована в журнале IEEE Robotics and Automation Letters, кратко об этой новости сообщает сайт MIT News. 

«В основе нашей концепции лежит новый вид робототехники, который мы называем взаимосвязанными роботами», — говорит Гершенфельд 

Ученый объясняет, что в современном мире наибольшей популярностью пользуются два вида робототехники: промышленный, к нему относятся автоматизированные системы, изготовленные ​​из дорогих пользовательских компонентов, такие роботы оптимизированы для конкретных задач, например, сборка конструкций на заводе, и второй вид — бытовой, эти машины созданы из недорогих серийных деталей и имеют гораздо более низкую производительность. Новые роботы Дженетта и Гершенфельда являются альтернативой этим двум видам. Они намного проще в применении, чем первые, и в то же время гораздо более эффективны, чем вторые.

«Наши машины смогут совершить революцию в области производства крупногабаритных строений, начиная от самолетов, мостов и целых зданий, заканчивая космическими базами».

По словам Гершенфельда, основное отличие их детища от представленных на рынке машин заключается во взаимосвязи между роботизированным устройством и материалами, с которыми оно работает и которыми манипулирует. 

«Вы не можете отделить машину от конструкции — они работают вместе как единое целое», — говорит ученый

В то время как большинству мобильных роботов требуются высокоточные навигационные системы, чтобы отслеживать свое положение в пространстве, новым роботам-сборщикам нужно знать только где они находятся относительно небольших блоков (вокселей), с которыми они взаимодействует. Каждый раз, как робот перешагивает на следующий блок, он корректирует свое положение по отношению к нему.

«Точно так, как пиксели могут формировать самые сложные изображения на экране компьютера, практически любой физический объект может быть воссоздан из массива трехмерных фрагментов, или вокселей, которые собираются из простых 3D-печатных распорок и узлов», — объясняет Гершенфельд. — «За счет того, что блоки полые, масса конструкции после сборки остается минимальной» 

Дженетт уже создал несколько тестовых версий роботов-сборщиков. Эти прототипы были использованы для демонстрационной сборки блоков в линейные, двумерные и трехмерные структуры. «Это очень напоминает то, как ребенок собирает большой замок из блоков LEGO», — говорит Дженнет. 

Фото: Иллюстрация представлена исследователями / На компьютерной модели показана группа из четырех роботов-сборщиков, работающих над созданием трехмерной структуры

Одним из преимуществ такой сборки является то, что ремонт и техническое обслуживание собранного объекта могут легко выполняться с помощью того же вида роботизированного процесса, который использовался первоначально. Поврежденные секции могут быть демонтированы из конструкции и заменены новыми, по качеству отремонтированная структура ничем не будет уступать оригиналу. Ученые отмечают, что “ремонтный процесс” можно использовать постоянно для внесения изменений в систему или ее улучшения.

«Роботы-сборщики могут находиться наверху постройки, будь это космическая станция или лунная база, и всегда поддерживать объект в хорошем состоянии», — говорит Дженетт. — «В конечном счете, такие системы можно использовать для строительства целых зданий, особенно в сложных условиях, например, в космосе, на Луне или Марсе»

«Только представьте, отпадет необходимость доставлять на Луну или Марс огромные предварительно собранные конструкции. Вместо этого вам нужно будет лишь один раз отправить большую партию крошечных роботов, или их даже можно будет собирать из местных материалов. Экономия колоссальная », — заключает Гершенфельд

Разработка ученых уже вызвала интерес NASA и крупнейшей в мире авиастроительной компании Airbus SE. Предполагается, что последняя организация проспонсирует дальнейшие исследования Дженнета и Гершенфельда. 

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Поделитесь мнением о материале и расскажите о нем друзьям! Еще больше интересной информации о науку и технологиях можно найти в нашем Telegram. Также у нас есть канал в Instagram, где выходят статьи в картинках.

Нашли ошибку? Пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Если вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста, выделите ее и нажмите Ctrl+Enter

Источник: mit.edu

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: