Anonim
Рој Фиберботова Нери Окман аутономно гради архитектонске грађевине

Нери Окман и њена група Медиатед Маттер на МИТ-у створили су гомилу робота који су дизајнирани да брзо направе цевасте структуре велике чврстоће намотавањем влакнастих стаклених влакана око себе.

Окман и њен тим развили су дигитални систем за производњу, који се састоји од 16 робота и посебан систем дизајнирања који се користи за њихову контролу.

Сваки робот у роју је идентичан и ради истовремено, користећи систем намотавања од стаклопластике за аутономно конструирање самоносивих композитних цеви до 4, 5 метра висине.

Главно тело сваког робота је смештено у надувавајућу силиконску мембрану. Напухавањем ове мембране, робот се може учврстити на постојећу структуру, која је у овом случају цилиндрична цев, причвршћена на тло.

Једном надувана, мешавина нити и смоле од стаклопластике затим се доводи у продужену, намотавајућу руку на робот из приземног система за складиштење, мешајући материјале у млазници и намотавајући влажно влакно око себе да би се створила велика чврстоћа спољни слој.

Робот се затим одмашује како би се одвојио од слоја влакана након што се очврснуо, пре него што се креће према цеви дуж поновљеног поступка, градећи цевасте структуре сегмент по сегмент.

Image

Сваки сегмент - дужине девет центиметара и пречника 10 центиметара - преклапа се следећи, причвршћујући се на крај постојеће цеви и постављајући тако да чини део растуће структуре.

Сви роботи следе унапред планирану путању одређену прилагођеним алгоритмом, где су закривљеност и дужина већ постављени, обезбеђујући да нема судара између структура. Закривљеност се контролише нагињањем сваког сегмента у односу на претходни сегмент.

Тим је систем тестирао на отвореном у Цамбридгеу, Массацхусеттс, где је по 16 робота изградило структуру високу 4, 5 метра. Процес је трајао укупно 12 сати за постављање и израду. Ткана влакна су произвела структуру која може остати неоштећена седам месеци током јесени и зиме.

"Влакна су опека будућности", рекао је Окман Дезеену. "Видећемо влакна која се појављују свуда, у свим размерама и апликацијама, укључујући ношење и пренос података између тела, зграда и окружења."

"У случају фиберботова, изабрали смо стаклопластику као основни структурални материјал са којим бисмо могли експериментирати, али тренутно разматрамо паметна влакна направљена од природних материјала која су једнако структурно перспективна, али и еколошка."

"Конкретно, стаклопластика може да пружи енергетски ефикасна, зелена, одржива решења за кућишта у зградама. Она има релативно ниску осетљиву енергију због свог састава и може се обликовати тако да преноси оптерећења у више праваца", додала је.

Према Окмановом пројекту, пројекат је замишљен као технолошки колега МИТ-овог свиленог павиљона, који је видео да су истраживачи створили куполу од свилених влакана исплетену роботском руком, коју су затим довршили живи свилени црви.

"Питали смо се шта ако сваки биолошки агент буде замењен роботом који је одједном способан да произведе софистициране архитектуре материјала попут свилених глиста, али такође комуницира попут еусоцијалног организма - као што је, на пример, термит? замишљени роботски "свилени гриње" изгледају и понашају се? " рече Окман.

Image

Фиберботови су црпили инспирацију из начина на који организми попут паука и пчела користе природне материјале за изградњу великих, издржљивих структура.

"Неки од најуспешнијих организама у природи сарађују на рој начин", рекли су дизајнери. "Природни градитељи користе хијерархијске структуре да би контролисали и оптимизирали више својстава материјала."

"Пауци, на пример, врте протеинска влакна како би ткали тканине од свиле са својствима материјала која се прилагођавају локалним или глобалним условима, прилагођавајући њихов материјални састав и смештај влакана да би створили снажне, али флексибилне структуре оптимизоване за хватање плена. Остали организми, попут пчела, мрава, а термити сарађују да брзо граде структуре много веће од њих самих. "

Image

Нери Окман и њен тим са МИТ-а надају се да би се ови системи за кооперантску производњу могли евентуално користити као алтернативни метод за ефикасно креирање архитектонских структура, чак и у удаљеним окружењима.

Појединачне цеви би могле да делују као потпорни решетке или би их могле испреплетати и конструирати више робота који паралелно раде на стварању већих структура - на пример, могу бити хоризонтално испреплетене да би формирале структуре сличне мосту.

Image

Додавањем спољних сензора попут ласера ​​и камера, Фиберботови су могли да надгледају и реагују у реалном времену на спољашње подражаје, као што су препреке или променљиве окружења.

Развојем ове сензорске технологије могло би се омогућити да се систем може користити за креирање структура специфичних за локацију без претходног планирања путање, омогућавајући тако пуну аутономију на удаљеним локацијама.

Image