Несколько лет назад Институт технологий SRI International представил проект MicroFactory, который использует сотни крошечных роботов, действующих совместно и создающих макромасштабные конструкции даже со встроенной электроникой. Такой комплекс производства требует скооперированных действий между многими различными микророботами, каждый из которых снабжен оборудованием для выполнения одной конкретной задачи. Известно, что сам процесс создания стаи миниатюрных ботов немного утомительный, поэтому SRI разработала «цех инструментов» для MicroFactory, где другие миниатюрные роботы могут выполнять заказы по рабочим инструментам для своих товарищей в соответствии с их потребностями.SRI International 2

 

Микророботы SRI – это на самом деле только маленькие магниты. Весь их интеллект встроен в подложку, по которой они передвигаются. Печатные платы направляют их вдоль электромагнитного поля с возможностью управления их скоростью и движением по двум осям. Это видео 2014 года дает хорошее представление о MicroFactory:



 

Вы можете видеть в ролике различных микророботов, которые делают много задач. Заметьте, что в основном, эти роботы идентичны за исключением их рабочих инструментов.

Эти инструменты должны быть изменены в зависимости от того, что вы хотите от бота. SRI экспериментирует со способами адаптации стандартных микророботов к специализированным платформам, предназначенным для выполнения конкретных задач по изготовлению инструментов для них.



 

Принцип работы

Рон Пелрайн (Ron Pelrine), главный научный сотрудник  SRI International, объясняет это более подробно: «В первом ролике вы смотрите на отдельные магниты миллиметрового размера, двигающиеся  и собирающиеся в одну структуру. В данном конкретном случае массив роботов образует форму "V". Но вы можете использовать этих роботов, чтобы создавать конструкции любой формы, которая вам по душе. После того, как массив сформирован, им можно управлять, так как он имеет несколько степеней свободы и представляет собой целый мобильный манипулятор».

Второе видео показывает, как микророботы SRI могут создавать свои собственные инструменты. Это может быть сделано на одном микро-роботе, или стае, сформировавшей большой манипулятор. Активный робот, который делает всю работу, состоит из двух блоков и специальной насадки. Внутри темного цилиндра находится жидкость, которая превращается из жидкого состояния в твердое по мере высыхания. Микроробот с насадкой улавливает капельку этой жидкости, а затем помещает её на деталь для крепления. Затем, этот микроробот мчится к синему кранику и тщательно промывает свою насадку, чтобы предотвратить нежелательное накопление  жидкости. Этот процесс повторяется снова и снова до тех пор, пока у вас не выйдет необходимый инструмент (захват или крючок). Это процесс в некотором роде похож на 3D-печать, где небольшие кусочки материала собираются вместе, чтобы создать что-то целостное.

Все это происходит в пространстве масштабом всего несколько квадратных дюймов и значительно увеличивает полезность микророботов. Пелрайн говорит, что вместо того, чтобы покупать кучу роботов специального назначения для выполнения задач, которые могут изменяться, вы просто устанавливаете стандартизированных роботов и снаряжаете их специальными инструментами. Это быстрее, дешевле и гораздо эффективнее. Кроме того, инструментальный цех открывает возможности для ремонта инструментов (или даже целых роботов) на месте, что делает всю систему MicroFactory более гибкой. Надёжность, гибкость и независимость будут иметь решающее значение, если MicroFactories будут развернуты в космосе, или, возможно, на другой планете.

Перспективы технологии

Теперь, когда микророботы могут создавать свои собственные инструменты, их рой может быть изменен, чтобы выполнять различные виды задач. SRI изначально были сосредоточены на построении прочных, легких ферм из углеродного волокна, но недавно они начали работать над облицовочными материалами. MicroFactory создает сэндвич-панели, которые представляют собой легкий и очень жесткий структурный компонент, который обычно используется для изготовления прочных стен и крыш. Пелрайн говорит, что мы сможем увидеть некоторые примеры этих новых строительных работ в ближайшие несколько месяцев.

По информации robotics.ua, SRI также работает над новым способом управления магнитными микророботами: левитацией. Вместо скольжения (которое представляет собой относительно низкую точность), магнитная левитация может позволить микророботам работать в пространстве размером 200 нанометров. Такой уровень точности может иметь весьма конкурентные преимущества по сравнению с обычными системами автоматизации.

Ученый пояснил, что, технология MicroFactory может расширяться за пределы производства и добиться интеграции с другими роботизированными системами: обслуживание больших роботов изнутри, мониторинг и проведение технического осмотра и ремонта. 

Работа под названием «Самостоятельная сборка манипуляторов: путь к высокой адаптивности и надежным системам автоматизации» будет представлена на Международной конференции по робототехнике MARSS  в Париже в июле этого года.



  • Комментарии не найдены
Добавить комментарий