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  • 照片显示两个原型汇编机器人放在一起一系列小单位,被称为体素,成较大的结构。

    照片显示两个原型汇编机器人放在一起一系列小单位,被称为体素,成较大的结构。

    本杰明jenett的形象礼貌

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  • 的照片序列示出了在工作汇编机器人,携带一个结构单元在顶部和向下在建结构的另一侧。

    的照片序列示出了在工作汇编机器人,携带一个结构单元在顶部和向下在建结构的另一侧。

    本杰明jenett的形象礼貌

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汇编机器人制造大型结构的小件

照片显示两个原型汇编机器人放在一起一系列小单位,被称为体素,成较大的结构。

微型机器人的系统可能有一天会构建高性能的结构,从飞机到太空定居点。


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卡尔·莉迪·让·巴蒂斯特
电子邮件: kjeanbap@mit.edu
电话:(617)253-1682
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今天的商用飞机通常在部分生产,往往在不同的位置 - 在一个工厂的翅膀,在另一机身段,尾翼组件别的地方 - 然后空运到巨大的运输机中央工厂进行最后的组装。

但如果最终装配是什么的唯一组合,内置了大阵的微小碎片相同的整架飞机,全部由微型机器人军队放在一起?

就是这样的研究生本杰明jenett,在澳门太阳城最新网站的中心位和原子(CBA)与教授尼尔·杰舍恩费尔德工作视野,一直奉行为他的博士论文工作。它现在已经达到这样的机器人原型版本可以组装小的结构,甚至作为一个团队一起工作,以建立一个更大的集点。

新作中出现的十月号 IEEE机器人与自动化字母在由jenett,哲申费尔德,各位研究生阿米拉拉赫曼和CBA校友肯尼斯祥SM '07,'12博士,谁现在是在美国宇航局艾姆斯研究中心,纸张在那里他领导 armadas 项目设计可与机器人装配建造一个月球基地。

“本文是一种享受,”艾伦·贝克尔,电气和计算机工程在休斯敦大学副教授,谁没有与此相关的工作说。 “它结合了顶尖的机械设计与令人惊叹的演示,新的机器人硬件和仿真套房拥有超过10万的元素,”他说。

“什么是在这个心脏是一种新型机器人,我们称之为相对机器人,”哲申费尔德说。在历史上,他解释,已经出现了机器人的两大类 - 做出来的被仔细地用于特定的应用,如工厂组装优化昂贵的定制的组件中的一些,以及由廉价的大规模生产模块具有低得多的性能作出的。新的机器人,然而,两者的替代品。他们比以前更简单,而很多比后者更能干,他们有可能彻底改变生产的大型系统,从飞机到桥梁整个建筑的潜力。

实验证明1D,2D的相对机器人组件和3d离散细胞结构

根据Gershenfeld制作,关键区别在于机器人装置和其正在处理和操纵的材料之间的关系。这些新类型的机器人,“你不能机器人从结构上分开 - 他们一起工作作为一个系统,”他说。例如,虽然大多数移动机器人需要高度精确的导航系统,以保持自己的位置的轨道,新的汇编程序的机器人只需要跟踪它们相对于小亚基,叫做体素在那里,他们目前正在努力。每个机器人走了一步到下一个体素时,它会重新调整位置感,总是相对于它的那一刻站在特定组件。

底层视力是,仅仅为图像中最复杂的可以通过使用像素阵列的屏幕上再现,实际上任何物理对象可被重新创建为更小的三维部件,或体素的阵列,其自身可以由高达简单的支柱和节点。该小组已表明,这些简单的部件可以被布置为有效地分配载荷;他们在很大程度上是由开放的空间,这样结构的整体重量最小化。该单元可以被拾取并通过简单的装配置于彼此相邻的位置,然后使用内置到各体素闩锁系统固定在一起。

机器人本身类似一个小臂,与在中间铰接两个长的段,和设备,用于夹在每个端部上的体素的结构。简单设备走动像inchw要么ms,通过反复打开和关闭其V形的身体从一个到下沿移动体素的一行前进。 jenett已配成的小机器人纸币-E(点头电影机器人壁-e)中,其代表双足各向同性晶格locomoting资源管理器。

jenett已建成几个版本的装配作为证明的概念设计,具有相应的体素设计,这些设计的闭锁机构可以轻松地安装或拆卸每一个从它的邻居们相处。他已经用这些原型证明块组装成线性的,二维的,并且三维结构。 “我们不把精密的机器人;精度来自于结构”逐渐成型,jenett说。 “这是从所有其他机器人不同。它只是需要知道它的下一个步骤是“。

因为它适用于组装件,每一个微小的机器人可以指望其在结构步骤,格申费尔德说,谁是CBA的主任。导航一起,这让机器人纠正错误,在每一个步骤,消除了大部分的典型机器人系统的复杂性,他说。 “这是缺少最常用的控制系统,但只要它不错过了一步,它知道它在哪里。”对于实际装配应用,例如单位的群可以一起合作,以加快这一进程,感谢通过拉赫曼开发的控制软件,可以让机器人来协调他们的工作和避免让对方的方式。

使用一个简单的机器人系统,这种来自相同亚基大结构的装配,很像一个孩子组装大城堡出来的LEGO积木,已经吸引了一些主要的潜在用户,包括美国航空航天局,澳门太阳城最新网站的这个研究合作者的利益,欧洲宇航空中客车公司本身,这也帮助赞助的研究。

计算机模拟显示上建立三维结构的基团中的工作4个汇编机器人。这种机器人全群可以释放,以创建大型结构,如飞机机翼或宇宙殖民地。研究人员礼貌插图

这种组件的一个优点在于,维修和保养,可以通过相同类型的机器人处理的作为初始组件易于处理。损坏的部分可以从该结构被拆卸和更换新的,产生一个结构,它是一样健壮作为原始。 “负建设是建设作为重要的是,”哲申费尔德说,这个过程也可以用一段时间进行修改或改进该系统。

“为空间站或月球栖息地,这些机器人将生活在结构上,不断维护和修理它,” jenett说。

最终,这样的系统可被用于构建整个建筑物,特别是在困难的环境中,如在空间中,或在月球上或火星,Gershenfeld制作表示。这可以消除需要运送大量预组装的结构,从地球上的所有道路。相反,它可能是可能送的小亚基的大批量 - 或者使用,可以在他们的最终目的地点炮制出这些亚基系统就地取材形成它们。 “如果你可以做一个大型喷气式客机,你可以做一个建筑,”哲申费尔德说。

桑德尔菲克特,操作系统和计算机网络在德国不伦瑞克技术大学,在德国,谁没有参与这项工作的研究所所长说,“超轻,数字等材料(这些)开放惊人的观点构建高效,复杂,大型结构,这是在航空航天应用至关重要“。

但组装这样的系统是一个挑战,菲克特说,谁计划加入研究队伍,为控制系统的进一步发展。 “这就是使用小而简单的机器人承诺提供一个突破:机器人不会疲劳或厌烦,并且采用了许多微型机器人好像来完成这一重要任务的唯一途径。这个由Ben jenett和合作者非常原始而巧妙的工作使得对动态可调机翼,巨大的太阳帆,甚至可重构空间的栖息地建设一个巨大的飞跃。”

在这个过程中,哲申费尔德说,“我们觉得我们揭示混合材料机器人系统的新领域。”


主题: 研究, 建筑与规划学院, 中心位和原子, 机器人, 自组装, 3-d印刷, 机器人, 美国航空航天局

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