Siswa MIT Membangun Robot Rakitan Kecil Untuk Ruang Angkasa

Jika beberapa mahasiswa pascasarjana MIT berhasil, materi yang dapat diprogram adalah masa depan.

Pikirkan ribuan atau ratusan ribu nanobot yang merakit dan membongkar berdasarkan perintah untuk membentuk bentuk yang paling efisien untuk mendorong ke orbit, menciptakan bagian pengganti pelapis lambung Stasiun Luar Angkasa Internasional, alat untuk memeriksa asteroid, atau meja dan kursi untuk astronot pekerja keras.

Menciptakan, dalam arti, "semacam pencetakan 3D yang dapat didaur ulang," kata Martin Nisser, seorang mahasiswa PhD di MIT yang bekerja dengan tim untuk menemukan cara baru untuk mengendalikan dan menggerakkan mikrobot.

Atau Transformers, jika Anda mau. Mungkin belum cukup Optimus Prime dulu, tentu saja.

Mereka disebut ElectroVoxels (voxels = piksel volumetrik) dan saat mereka masih dalam pengujian, Nisser telah menemukan cara baru untuk memungkinkan mereka mengkonfigurasi ulang diri mereka sendiri dengan cepat dan ekonomis.

“Salah satu tantangan besar dengan robot yang dapat dikonfigurasi ulang adalah jika Anda ingin setiap modul kecil ini dapat bergerak sendiri, Anda harus menyematkan komputasi, sensor elektronik, aktuator ke dalam setiap modul, dan itu sangat sulit dilakukan. karena modul semakin kecil, ”kata Nisser kepada saya baru-baru ini Podcast TechFirst. “Kontribusi teknis utama yang kami kembangkan adalah menemukan cara untuk menanamkan elektromagnet ke dalam modul ini untuk melakukan konfigurasi ulang … yang bagus, karena elektromagnet ini sangat, sangat murah, mudah dibuat, dan tidak membutuhkan banyak perawatan.”

Pengujian terjadi di atas "komet muntah" NASA, sebuah pesawat empuk besar dengan kursi dilepas sehingga para ilmuwan dan astronot dapat mengalami beberapa detik gravitasi nol selama penerbangan parabola perulangan.

Prototipe saat ini panjangnya sekitar enam sentimeter (lebih dari dua inci) dan memiliki elektromagnet yang tertanam di masing-masing dari 12 tepinya. Tambahkan mikrokontroler dan sirkuit terpadu yang memungkinkan Anda mengatur arah arus yang melewati elektromagnet, dan Anda bisa membuat ElectroVoxels saling tarik menarik atau tolak-menolak dengan cara yang cukup canggih untuk memungkinkan pivot di sekitar sumbu bersama dan transversal melintasi permukaan ElectroVoxel lain .

Pergeseran bentuk, robot modular saat ini relatif kikuk, kata MIT. Mereka dibuat dengan motor besar dan mahal untuk memfasilitasi pergerakan: pikirkan transformer tapi sekitar 300 generasi sebelumnya.

“Jika masing-masing kubus tersebut dapat berputar sehubungan dengan tetangganya, Anda sebenarnya dapat mengkonfigurasi ulang struktur 3D pertama Anda menjadi struktur 3D arbitrer lainnya,” kata Nisser.

Itu bisa berguna untuk alat yang tidak standar, atau untuk mengatur ulang massa untuk gerakan berputar untuk memulai bentuk gravitasi buatan melalui gaya sentrifugal, atau untuk menempatkan massa di antara Anda dan suar matahari yang berbahaya.

Saat ini ElectroVoxels relatif besar, jadi struktur apa pun yang mereka buat akan agak kasar dan kental. Untuk membuatnya benar-benar berguna, Nisser dan tim harus mengecilkan ElectroVoxels dengan potensi urutan besarnya.

“Kami sedang mengerjakan miniaturisasi modul-modul ini agar menjadi sedikit lebih kecil, dan Anda ingin membuat ratusan ribu modul ini yang dapat melakukan konfigurasi ulang untuk mengaktifkan semacam pencetakan 3D yang dapat didaur ulang,” Nisser memberi tahu saya.

Akhirnya, beberapa modul akan membawa alat. Lainnya akan menyimpan daya dalam baterai, sementara yang lain mungkin menangkap energi dengan panel surya. Yang lain mungkin berisi motor yang dapat dikonfigurasi, atau bahkan cadangan bahan mentah seperti logam atau suku cadang mesin atau bahkan oksigen untuk tempat penampungan sementara.

Tapi semua itu ada di masa depan.

Namun, ini merupakan tantangan penting untuk dipecahkan jika kami menginginkan mesin dan alat cerdas yang dapat dikonfigurasi ulang di tempat di mana Anda tidak dapat hanya memesan suku cadang baru dan mengirimkannya besok melalui Amazon Prime.

“Ruang adalah semacam … batas akhir dari fabrikasi,” kata Nisser. Sangat, sangat menantang untuk membangun sesuatu di sana. Jadi, jika Anda dapat merakit sendiri barang-barang tanpa perlu mengirim astronot ke sana — yang sangat berbahaya — dan mengirimkan semuanya sekaligus, itu sangat menguntungkan. Dan agak paradoksnya, meskipun ini adalah lingkungan di mana konfigurasi ulang sangat menguntungkan, konfigurasi ulang sebenarnya dengan cara yang jauh lebih sederhana ... karena dalam lingkungan gayaberat mikro, Anda tidak harus melawan vektor gravitasi.”

Berlangganan Teknologi Pertama, atau dapatkan transkrip lengkap dari percakapan kami.