宇宙用の小さな自己組織化ロボットを構築するMITの学生

数人のMITの卒業生が道を譲れば、プログラマブルマターは未来です。

数千または数十万のナノボットがコマンドで組み立ておよび分解して、軌道にブーストするための最も効率的な形状を形成し、国際宇宙ステーションの船体メッキの交換部品、小惑星を調べるためのツール、または机と椅子を作成すると考えてください。勤勉な宇宙飛行士。

ある意味で「一種のリサイクル可能な3D印刷」を作成することは、マイクロボットを制御および操作する新しい方法を発明するためにチームと協力しているMITの博士課程の学生であるMartinNisserは言います。

または、必要に応じてトランスフォーマー。 もちろん、まだオプティマスプライムではないかもしれません。

それらはElectroVoxels（voxels =ボリュームピクセル）と呼ばれ、まだテスト中ですが、Nisserは、すばやく経済的に再構成できる新しい方法を発見しました。

「再構成可能なロボットの大きな課題のXNUMXつは、これらの小さなモジュールをそれぞれ単独で移動できるようにする場合、計算、電子センサー、アクチュエーターをすべてのモジュールに組み込む必要があることです。これは非常に困難です。モジュールが徐々に小さくなるにつれて」とニッサーは最近私に言った TechFirstポッドキャスト。 「…私​​たちが開発した重要な技術的貢献は、再構成を実行するためにこれらのモジュールに電磁石を埋め込む方法を見つけることです…これらの電磁石は本当に本当に安価で、製造が簡単なので、これは良いことです。メンテナンスはそれほど必要ありません。」

NASAの「嘔吐彗星」でテストが行​​われました。これは、科学者や宇宙飛行士が放物線飛行をループしているときに数秒間の無重力を体験できるように、座席が取り外された大型のパッド入り航空機です。

現在のプロトタイプの長さは約12センチメートル（XNUMXインチ強）で、XNUMX個のエッジのそれぞれに電磁石が埋め込まれています。 電流が電磁石を通過する方向を調整できるマイクロコントローラーと集積回路を追加すると、ElectroVoxelsを十分に洗練された方法で互いに引き付けたり反発させたりして、共有軸を中心にピボットし、別のElectroVoxelの面を横切ることができます。 。

現在の形状変化型のモジュラーロボットは比較的不格好だとMITは言います。 それらは動きを容易にするために大きくて高価なモーターで作られています：考えてください トランスフォーマー しかし、約300世代前です。

「これらの立方体のそれぞれが隣接する立方体に対して回転できる場合は、最初の3D構造を他の任意の3D構造に実際に再構成できます」とNisser氏は言います。

これは、非標準のツールに役立つ場合や、回転運動のために質量を再配置して遠心力を介して人工重力の形を開始したり、危険な太陽フレアとの間に質量を配置したりする場合に役立ちます。

現在、ElectroVoxelsは比較的大きいため、ElectroVoxelsが作成する構造はかなり粗く、ゴツゴツしています。 それらを本当に便利にするために、NisserとチームはElectroVoxelsを潜在的に桁違いに縮小する必要があります。

「私たちはこれらのモジュールを少し小さくするために小型化に取り組んでいます。リサイクル可能な3D印刷の一種を可能にするために、再構成を実行できる数十万のモジュールを構築したいと考えています」とNisser氏は私に語りました。

最終的に、一部のモジュールにはツールが搭載されます。 他の人はバッテリーに電力を蓄えますが、それでも他の人はソーラーパネルでエネルギーを取り込むかもしれません。 さらに、構成可能なモーターが含まれている場合や、金属や機械部品などの原材料の予備、あるいは一時的なスペースシェルター用の酸素が含まれている場合もあります。

しかし、それはすべて将来のことです。

それでも、新しい部品を注文して明日Amazon Prime経由で納品することができない場所に、スマートで再構成可能なマシンとツールが必要な場合は、解決することが重要な課題です。

「宇宙は一種の…製造の最後のフロンティアです」とNisserは言います。 そこで物を作ることは非常に困難です。 ですから、宇宙飛行士をそこに送る必要なしに自己組織化することができれば（これは非常に危険です）、すべてを一度に出荷することができれば、それは本当に有利です。 逆説的ですが、再構成が非常に有利な環境ですが、再構成は実際にはある意味ではるかに単純です…微小重力環境では、重力ベクトルと戦う必要がないためです。」

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