如果你想将一大批机器人送入太空|身形千变万化!MIT开发出太空探索神器——模块化自重构微型机( 二 )


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立方体从椅子重构为桌子、沙发
这些成本廉价的小模块尤其适合微重力环境 。 因为在这种环境下 , 任何你想要发射到轨道上的结构都需要安装在发射火箭内 。 在气浮台上进行初步测试后 , 研究者进行了微重力飞行测试 , 借助更好的空间探索工具如无推进剂重构或改变航天器惯性特征 , ElextroVoxels发现了真正的失重状态 。
无推进剂驱动的好处在于 , 我们无需再为重构发射额外的燃料 , 从而解决了发射质量和体积方面的许多挑战 。 据此 , 我们可以期待 , 这种可重构方法能够协助未来各种各样的太空探索工作 , 比如在多次发射中增强和替换空间结构 , 利用临时结构来协助航天器检查和航天员工作 , 以及运用未来迭代出的立方体作为自分拣存储容器 。
欧洲航天局高级概念团队(ACT)负责人DarioIzzo谈道:
“ElectroVoxels展示了如何设计一个完全可重构的系统 , 并给我们科学界提出了一个需要解决的挑战 , 即如何在太空轨道上拥有一个功能齐全的模块化机器人系统 。 这项研究示范了电磁驱动的旋转立方体在建造、操作和维护方面的便捷性 , 实现了一个灵活、模块化且可重构的系统 , 这在未来探索任务中会给智能组件的设计带来灵感 。 ”
就像均匀的俄罗斯方块一样 , 立方块要想移动 , 就必须遵循一个序列 。 一个极化序列(polarizationsequence)包含三个步骤:发射、移动、捕捉 , 每个阶段都分别有一个行进的立法体(用于移动)、一个起点(行进的立方体进行发射的地方)和一个目的地(捕获行进的立方体) 。 该软件的用户可以指定哪一个立方体在哪一方向上进行旋转 , 而算法会自动计算出所需的电磁分配的顺序和地址(排斥、吸引或关闭) 。
在未来 , 模块化机器人的应用场景将从太空转向地面 。 这将需要对电磁铁进行更详细的建模和优化 , 以便在地球的重力环境中进行重新配置 。 ElectroVoxels仍存有不足之处 , 如卡内基梅隆大学机器人研究所助理教授ZacharyManchester指出的(他没有参与这项研究) , 它在零重力环境之外会不起作用 , 尽管ElectroVoxels已经在抛物线飞行的测试中表明可以模拟微重力 。 但它们在地面上很难聚集足够的力进行回旋 。
研究团队希望能够使立方体足够坚固以抵抗地球引力 , 如此 , 这些机器人将会缓解外太空的不利生活条件 , 允许人们在地面上建立大规模、可重构的操作 。 该研究论文的主要作者、麻省理工学院的博士生MartinNisser表示:
“在建造大型复杂结构时 , 你肯定不希望受到组装人员的可用性和专业知识、运输工具的大小或组装场地的不利环境条件的限制 。 虽然相关公理在地球上是成立的 , 但在太空中建造东西时会变得异常复杂 。 如果你能用简单的、同质的模块来组装结构 , 那么就可以消除很多类似问题 。 因此 , 尽管太空环境具有显著的潜在好处 , 但矛盾的是 , 微重力提供的有利动力使得其中一些问题实际上也更容易解决——在太空中 , 即使是微小的力也能让让大的物体进行移动 。 通过应用这项技术来解决太空中的短期实际问题 , 我们有望孵化出未来在地面上也可使用的技术 。 ”
如果你想将一大批机器人送入太空|身形千变万化!MIT开发出太空探索神器——模块化自重构微型机】ElectroVoxels并非一个单一用途的机器人 , 小型的模块可以组合在一起 , 构建具有各种功能和类型的结构 。 体积虽小 , 却可在太空探索方面发挥相当大的作用 。