Живимо у свету у којем се истовремено дешавају вишеструке технолошке револуције. Док скокови који се догађају у областима рачунања, роботике и биотехнологије добијају велику пажњу, мање се пажње посвећује пољу које је једнако обећавајуће. Ово би било поље производње, где се технологије попут 3Д штампања и аутономних робота доказују као велики промени за игре.
На пример, постоји посао који обавља МИТ-ов Центар за бит и атоме (ЦБА). Овде студенти Бењамин Јенетт и професор Неил Герсхенфелд (као део Јенеттовог докторског рада) раде на ситним роботима који су способни да саставе читаве структуре. Овај рад може имати импликације на све, од авиона и зграда до насеља у свемиру.
Њихов рад је описан у студији која се недавно појавила у октобарском броју часописа ИЕЕЕ слова за роботику и аутоматизацију. Студију су написали Јенетт и Герсхенфелд, а придружили су им се студентски дипломски студент Амира Абдел-Рахман и Кеннетх Цхеунг - апсолвент МИТ-а и ЦБА-е, који сада ради у НАСА-овом истраживачком центру Амес.
Као што је Геренсхелд објаснио у недавном издању МИТ Невс, историјски су постојале две широке категорије роботике. С једне стране, имате скупу роботику направљену од прилагођених компоненти које су оптимизоване за одређене апликације. С друге стране, постоје и они који су направљени од јефтиних серијских модула нижих перформанси.
Роботи на којима ради ЦБА тим - а који је Јенетт назвао Бипедал Исотропиц решетком лоцирања претраживача (БИЛЛ-Е, као ВАЛЛ-Е) - представљају потпуно нову грану роботике. С једне стране, они су много једноставнији од скупих, прилагођених и оптимизованих разних робота. С друге стране, они су далеко способнији од робота који се производе масовно и могу да граде шири спектар структура.
У средишту концепта је идеја да се веће структуре могу саставити интегрисањем мањих 3Д комада - које ЦБА тим назива „вокелс“. Ове компоненте су сачињене од једноставних носача и чворова и могу се лако причврстити помоћу једноставних система квака. Пошто су углавном празан простор, лагани су, али се ипак могу уредити тако да ефикасно распоређују терет.
У међувремену, роботи подсећају на малу руку са два дугачка сегмента која су у средини савршена причврсним уређајем на сваком крају који користе за пријањање на структуре воксела. Ови додаци омогућавају роботима да се крећу наоколо попут инча, отварајући и затварајући своја тела како би се премештали са једног места на друго.
Међутим, главна разлика између ових монтера и традиционалних робота је однос између роботског радника и материјала са којим ради. Према Гершефелду, немогуће је разликовати ову нову врсту робота од структура које граде јер раде заједно као систем. То је посебно очигледно када је реч о навигационом систему робота.
Данас је већини мобилних робота потребан високо прецизан навигациони систем за праћење њиховог положаја, као што је ГПС. Међутим, нови роботи за састављање морају само знати где се налазе у односу на вокселе (мале подјединице на којима тренутно раде). Када монтер прелази на следећи, прилагођава осећај свог положаја, користећи било шта на чему ради, да се оријентише.
Сваки од БИЛЛ-Е робота може да броји своје кораке, што поред навигације омогућава да исправи евентуалне грешке које направи на путу. Заједно са контролним софтвером који је развио Абдел-Рахман, овај поједностављени процес ће омогућити ројевима БИЛЛ-Ес-а да координирају своје напоре и раде заједно, што ће убрзати процес монтаже. Као што је Јенетт рекао:
„Не стављамо прецизност у робота; прецизност долази од структуре [како постепено добија облик]. То се разликује од свих осталих робота. Само треба знати где је следећи корак. "
Јенетт и његови сарадници изградили су више верзија сакупљача о доказу концепта, заједно са одговарајућим дизајном воксела. Њихов рад је сада напредовао до тачке у којој су прототипске верзије у стању да демонстрирају склапање вок блокова у линеарне, дводимензионалне и тродимензионалне структуре.
Овакав поступак монтаже је већ привукао интересовање НАСА-е (која сарађује са МИТ-ом на овом истраживању) и холандске ваздухопловне компаније Аирбус СЕ - која је такође спонзорисала ову студију. У случају НАСА-е, ова би технологија била благодат за њихове аутоматизоване реконфигурабилне системе за дигитално монтирање (АРМАДАС), које је коаутор Цхеунг.
Циљ овог пројекта је развити потребне технологије за аутоматизацију и роботску монтажу како би се развила инфраструктура дубоког свемира - која укључује лунарну базу и свемирска станишта. У овим окружењима роботски монтери нуде предност у могућности састављања структура брзо и економичније. Слично томе, они ће моћи са лакоћом да изврше поправке, одржавање и модификације.
"За свемирску станицу или лунарно станиште, ови роботи би живели на структури, непрекидно је одржавајући и поправљајући", каже Јенетт. Имајући ове роботе уоколо, елиминисаће се потреба за лансирањем великих предкомпонованих структура са Земље. У комбинацији са производњом адитива (3Д штампање), они би такође могли да користе локалне ресурсе као грађевински материјал (процес познат као Ин-Ситу Ресоурце Утилизатион или ИСРУ).
Сандор Фекете је директор Института за оперативне системе и рачунарске мреже на Техничком универзитету у Браунсцхвеигу, Немачка. У будућности се нада да ће се придружити тиму ради даљег развоја контролних система. Иако је развој ових робота до тачке да ће моћи да граде структуре у свемиру значајан изазов, апликације које би могле да имају су огромне. Као што је Фекете рекао:
„Роботи се не умарају или досаде, а коришћење многих минијатурних робота изгледа као једини начин да се овај критички посао обави. Ово изузетно оригинално и паметно дело Бена Јенетта и сарадника чини огроман скок ка изградњи динамички подесивих крила авиона, огромних соларних једара или чак реконфигурабилних свемирских станишта. "
Мало је сумње да ако човечанство жели да одржи одрживо на Земљи или да изађе у свемир, мораће да се ослања на неку прилично напредну технологију. У овом тренутку, најперспективније су оне које нуде економичне начине увида у наше потребе и ширење нашег присуства широм Сунчевог система.
У том погледу, састављачи робота попут БИЛЛ-Е не би били корисни само у орбити, на Месецу или ван њега, већ и овде на Земљи. Када је слично упарен са технологијом 3Д штампања, велике групе роботских монтера програмираних за заједнички рад могу пружити јефтино модуларно кућиште које би могло помоћи окончању стамбене кризе.
Као и увек, технолошке иновације које помажу у унапређивању свемира могу се искористити како би се и живот на Земљи олакшао!
