Constructor-robot assembleert en demonteert constructies terwijl deze klimt

Anonim

Constructor-robot assembleert en demonteert constructies terwijl deze klimt

Robotics

James Holloway

3 maart 2012

8 afbeeldingen

Onderzoekers van de Cornell University hebben robots gemaakt die autonoom door een 3D-trussstructuur kunnen navigeren en deze opnieuw kunnen opbouwen

Onderzoekers van de Cornell University hebben een prototype van een robot gebouwd dat in staat is om door een driedimensionale truss-structuur te navigeren, de constructie te demonteren en opnieuw samen te stellen in nieuwe vormen. Het project verwijst naar een mogelijke toekomst wanneer gebouwen en robots in nauwe harmonie kunnen worden ontworpen voor autonoom onderhoud van gebouwen.

De robots zijn uitgerust met gespecialiseerde 3D-geprinte bidirectionele tandwielen en verbindingen die specifiek op de structurele componenten zijn afgestemd. Ze zijn scharnierend in het midden waardoor ze over negentig graden kunnen buigen om van verticale naar horizontale stangen te navigeren en omgekeerd. Ze zijn ook uitgerust met een rotatiemechanisme waardoor ze rond de paal kunnen draaien en ook de staven van de structuur zelf kunnen losdraaien.

Het meest indrukwekkend is dat de robot dit allemaal op eigen kracht kan doen dankzij een ingebouwde voeding en reflectiesensoren om reflecterende strips te detecteren die strategisch op elk van de onderdelenhubs zijn geplaatst, zodat de robot de locatie kan volgen.

De stangen van de structuur zijn ook nogal complex, komen uitgerust met "robot vergrendelbare connectoren " - een mechanisme ontworpen om met het gereedschap van de robot in gedachten te houden. Koolstofvezelstaven lopen door de verbindingen voor versterking.

Onderzoeksteamlid Jeremy Blum verwijst naar deze deconstructie en reconstructie als "machinaal metabolisme " - een gemechaniseerde analogie met de manier waarop biologische organismen nutriënten metaboliseren en ze voor hun eigen doeleinden herbouwen.

Hoewel indrukwekkend, is er duidelijk veel werk aan de winkel. Een demovideo (die u hieronder kunt bekijken) lijkt erop te wijzen dat de machines, hoewel bedenkelijk om te demonteren, onder bepaalde omstandigheden alleen staafjes kunnen vervangen. Het ontwerpteam zegt zelfs dat zijn huidige prototypen een succespercentage van 100 procent hebben voor het demonteren van structurele componenten, maar slechts 70 procent voor assemblage.

In de toekomst kunnen dergelijke robots echter worden gebruikt om rudimentaire structuren te demonteren en deze in geheel nieuwe vormen om te zetten. Dat kan op een dag volledig recyclebare gebouwen zijn, hoewel het onderzoeksteam hoopt dat robots op een dag kunnen helpen bij ruimtemissies, waardoor mensen de last van risicovolle ruimtewandelingen worden onthouden om reparaties uit te voeren.

"Op dit moment zijn we erg slecht in het recyclen van bouwmaterialen, " zei Hod Lipson van Cornell's Creative Machines Lab. "We onderzoeken een slimmere manier om montage, demontage en herconfiguratie van structuren mogelijk te maken. "

Een paper over het onderzoek van het team verschijnt binnenkort in IEEE Robotics and Automation .

Bronnen: Cornell University, Creative Machines Lab, Jeremy Blum

Een 3D CAD-model van de robot

De eerste generatie robot die door een truss-structuur navigeert

De huidige generatie robot navigeert met behulp van reflectiviteitssensoren

Een computermodel van de verbindingen van het truss-systeem

De huidige generatie robot

CAD-detail van het draaimechanisme van de robot

De reflectiviteitssensor van de robot

Onderzoekers van de Cornell University hebben robots gemaakt die autonoom door een 3D-trussstructuur kunnen navigeren en deze opnieuw kunnen opbouwen