Konstruktörroboten monterar och demonterar strukturer när den klättrar

Anonim

Konstruktörroboten monterar och demonterar strukturer när den klättrar

Robotics

James Holloway

3 mars 2012

8 bilder

Forskare vid Cornell University har gjort robotar som autonomt kan navigera i en 3D-truss struktur och bygga om det som det går

Forskare vid Cornell University har byggt en robot prototyp som kan navigera i en tredimensionell truss struktur, demontering och ommontering av strukturen i nya former som det går. Projektet visar vid en eventuell framtid när byggnader och robotar kan utformas i nära harmoni för autonoma byggnadsunderhåll.

Robotarna är utrustade med specialiserade 3D-tryckta dubbelriktade kugghjul och fogar skräddarsydda specifikt för konstruktionsdelarna. De är svängbara i mitten och tillåter dem att böjas genom nittio grader för att navigera från vertikala till horisontella stavar och vice versa. De är också utrustade med en rotationsmekanism som gör det möjligt för dem att vrida sig runt polen samt att skruva av stängerna från själva strukturen.

Mest imponerande är att roboten kan göra allt detta under egen ånga tack vare en inbyggd strömförsörjning och reflektionssensorer för att detektera reflekterande remsor som är placerade strategiskt på var och en av komponentstavarna, vilket hjälper roboten att spåra dess plats.

Stavarna i strukturen är ganska komplexa och kommer utrustade med "robotlåsbara kontaktdon " - en mekanism som är utformad för att med robotens verktyg komma i åtanke. Kolfiberstavar löper genom anslutningarna för förstärkning.

Forskargrupp Jeremy Blum hänvisar till denna dekonstruktion och rekonstruktion som "maskinmetabolism " - en mekaniserad analogi med hur biologiska organismer metaboliserar näringsämnen och återuppbyggar dem för sina egna ändamål.

Men imponerande, det finns tydligt mycket arbete att göra. En demovideo (som du kan titta nedan) tycks indikera att maskinerna, trots skickliga vid demontering, bara kan ersätta stavar under vissa omständigheter. I själva verket anger designteamet att dess nuvarande prototyper har en framgångsgrad på 100 procent vid demontering av konstruktionsdelar, men endast 70 procent för montering.

I framtiden kan sådana robotar dock användas för att demontera redudanta strukturer och omarbeta dem till helt nya former. Det kan en dag stava helt återvinningsbara byggnader, även om forskargruppen hoppas att robotar kan en dag hjälpa till i rymduppdrag, vilket sparar människor bördan att göra riskabla rymdfärdar för att utföra reparationer.

"Just nu är vi väldigt dåliga vid återvinning av byggmaterial, " sa Hod Lipson från Cornells Creative Machines Lab. "Vi utforskar ett smartare sätt att tillåta montering, demontering och omkonfiguration av strukturer. "

Ett dokument om lagets forskning kommer snart att visas i IEEE Robotics och Automation .

Källor: Cornell University, Creative Labs Lab, Jeremy Blum

En 3D CAD-modell av roboten

Den första generationen roboten navigerar på en truss struktur

Den nuvarande generationsroboten navigerar med hjälp av reflektionssensorer

En datormodell av trussystemanslutningarna

Den nuvarande generationsroboten

CAD detalj av robotens vridmekanism

Robots 's reflektivitetssensor

Forskare vid Cornell University har gjort robotar som autonomt kan navigera i en 3D-truss struktur och bygga om det som det går