บล็อกบอทแม่เหล็กไฟฟ้าอาจมีประโยชน์สำหรับการสร้างในพื้น เว็บสล็อตแท้ ที่แคบเหล่านั้นบนยานอวกาศ โดย TATYANA WOODALL | เผยแพร่เมื่อ 24 กุมภาพันธ์ 2022 8:00 น
เทคโนโลยี
ศาสตร์
ช่องว่าง
สี่ก้อนด้วยลวดทองแดงพันรอบขอบที่เชื่อมต่อด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า
บ็อตบล็อกเล็กๆ เหล่านี้สามารถกำหนดค่าใหม่เป็นรูปทรงต่างๆ และวันหนึ่งอาจช่วยให้นักบินอวกาศสร้างพื้นที่ได้ Jimmy Day/MIT Media Lab
จะเป็นอย่างไรถ้าหุ่นยนต์สามารถเป็นโต๊ะแล้วแปลงร่างเป็นโซฟาได้? เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่นักวิทยาการหุ่นยนต์ไล่ตามแนวคิดของอุปกรณ์ที่ปรับเปลี่ยนได้แต่ตอนนี้โครงการหนึ่งได้ค้นพบเครื่องมัลติฟังก์ชั่นดังกล่าวอาจเป็นประโยชน์อย่างยิ่งในการสร้างในอวกาศที่
นักบินอวกาศมีเครื่องมือและห้องจำกัดบนยานอวกาศ
นักวิทยาศาสตร์จาก Computer Science and Artificial Laboratory (CSAIL) ของ MIT ได้ใช้แม่เหล็กไฟฟ้าสร้างหุ่นยนต์รูปทรงลูกบาศก์ที่สามารถประกอบเป็นรูปทรงที่ซับซ้อนได้ บล็อกอวกาศของหุ่นยนต์ได้อธิบายไว้ในบทความที่จะนำเสนอในการประชุมนานาชาติเรื่องหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติปี 2022
แม้ว่าจะมีขนาดเล็ก แต่ต้นแบบไร้สายที่เปลี่ยนรูปร่างเหล่านี้เรียกว่า ElectroVoxels มีแอปพลิเคชั่นที่ค่อนข้างใหญ่สำหรับการสำรวจอวกาศ ทีมวิจัยกล่าว Martin Nisser, Ph.D. กล่าวว่าElectroVoxels ได้รับแรงบันดาลใจจากหุ่นยนต์โมดูลาร์ในภาพยนตร์เรื่องBig Hero 6 นักศึกษาที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์และผู้เขียนนำการศึกษา แทนที่จะใช้หุ่นยนต์ตัวเดียวแบบใช้ครั้งเดียว โมดูลขนาดเล็กกว่าสามารถมารวมกันเพื่อสร้างโครงสร้างหลายประเภทของฟังก์ชันต่างๆ
หญิงและชายในชุดจั๊มสูทบินทดสอบหุ่นยนต์สองก้อนในสภาพแวดล้อมที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำบนเครื่องบิน
ลูกบาศก์ ElectroVoxel ได้รับการทดสอบในสภาวะไร้น้ำหนักระหว่างการบินแบบพาราโบลา สตีฟ บ็อกซ์ซอลล์/ซีโร่จี
เนื่องจากหุ่นยนต์มีขนาดเล็กมาก โปรเจ็กต์จึงมีการใช้งานที่หลากหลายสำหรับอวกาศมากกว่าที่เกิดขึ้นบนโลก
Nisser กล่าวว่า “หลายคนอาจโต้แย้งว่าการสร้างสิ่งต่างๆ ในอวกาศมีความท้าทายมากกว่าที่จะเกิดขึ้นบนโลก เพราะคุณมีข้อจำกัดทั้งหมดเกี่ยวกับสิ่งที่คุณสามารถเปิดตัวได้ “ทุกสิ่งที่คุณต้องการส่งไปยังวงโคจรต้องอยู่ภายในขอบเขตของแฟริ่งจรวด คุณถูกจำกัดจริงๆ ในแง่ของมวลและปริมาตร”
ตัวอย่างเช่น พื้นที่บนสถานีอวกาศนานาชาติคับแคบมาก แม้แต่เฟอร์นิเจอร์สำหรับนักบินอวกาศก็ต้องกะทัดรัดและจัดวางให้พอดีตัว เกือบจะเหมือนกับเกมเตตริส
[ที่เกี่ยวข้อง: วันหนึ่ง ‘ฝูงหุ่นยนต์’ สามารถสร้างที่พักพิงใต้ดินสำหรับมนุษย์บนดาวอังคาร ]
แม้ว่าการสร้างวัตถุในวงโคจรอาจเป็นปัญหา (และมีราคาแพง) มากกว่าที่คุ้มค่า แต่ก็มีการผลักดันครั้งสำคัญที่จะลดขนาดของเทคโนโลยีลงเพื่อสำรวจอวกาศต่อไป ส่วนหนึ่งจากการถือกำเนิดของ Cubesats ในช่วงต้นทศวรรษ 2000 แนวโน้มในปัจจุบันของการย่อขนาดในปัจจุบันสามารถช่วยให้นักบินอวกาศมีพื้นที่มากขึ้นในการซ้อมรบ แต่ก็สามารถลดต้นทุนของการบรรทุกจรวดได้เช่นกัน
Zachary Manchesterผู้ช่วยศาสตราจารย์แห่ง Robotics Institute แห่งมหาวิทยาลัย Carnegie Mellon กล่าวว่า “การใส่สิ่งของลงในอวกาศบนจรวดนั้นมีราคาแพงมาก” ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการศึกษาวิจัยกล่าว ( ตามรายงานของ NASAมีค่าใช้จ่ายประมาณ 10,000 เหรียญสหรัฐในการขนน้ำหนักบรรทุก 1 ปอนด์ขึ้นสู่วงโคจร) “ถ้าคุณสามารถย่อขนาดสิ่งต่างๆ ให้เล็กลงและบรรจุลงในจรวดได้มากขึ้น มันจะทำให้การปล่อยทุกอย่างมีราคาถูกลง”
ElectroVoxels นำเสนอโซลูชันราคาถูกและง่ายต่อการสร้าง
โครงแบบแม่เหล็กไฟฟ้าของเฟรมที่พิมพ์ 3 มิติช่วยให้ลูกบาศก์สามารถดึงดูด ขับไล่ หรือแม้แต่ปิดตัวเองได้อย่างลงตัว ลูกบาศก์หนึ่งก้อนใช้เวลาทำชั่วโมงกว่าเล็กน้อย และราคาเพียง 60 เซ็นต์เท่านั้น
นั่งร้านของลูกบาศก์ที่ถอดประกอบเผยให้เห็นกลไกภายในของมันด้วยการเดินสาย
แผงวงจรพิมพ์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุมทิศทางของกระแสแม่เหล็กไฟฟ้า Jimmy Day/MIT Media Lab
ภายในแต่ละบล็อก แผงวงจรพิมพ์ 3 มิติและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทำงานร่วมกันเพื่อส่งกระแสที่ชี้ทิศทางการเคลื่อนที่ เหมือนกับที่ออโตบอทในแฟรนไชส์Transformers เคลื่อนย้ายชิ้นส่วนขนาดเล็กลง เพื่อสร้างรูปแบบใหม่ที่ใหญ่ขึ้น แต่เพื่อให้ลูกบาศก์เหล่านี้เคลื่อนไหว Nisser และทีมของเขาต้องออกแบบซอฟต์แวร์เพื่อให้ผู้ใช้สามารถจัดการพวกมันในรูปทรงใดก็ได้ตามที่เห็นสมควร การจำลองนี้ทำให้ผู้ใช้สามารถควบคุม ElectroVoxels ได้มากถึงหนึ่งพันตัวในแต่ละครั้ง หรือเลือกจากชุดของการเคลื่อนไหวที่กำหนดไว้ล่วงหน้าเพื่อสร้างการกำหนดค่าใหม่
แมนเชสเตอร์กล่าวว่าแนวทางของโปรเจ็กต์นี้แตกต่างจากแนวคิดที่คล้ายคลึงกันหลายอย่างซึ่งอาศัยเครือข่ายอิสระหรือระบบหุ่นยนต์หลายเอเจนต์ ซึ่งบอทแต่ละตัวในเครือข่ายที่ใหญ่กว่านั้นมีความชาญฉลาดเป็นรายบุคคล แต่เนื่องจาก ElectroVoxels เหล่านี้ไม่ได้ขับเคลื่อนโดย AI ผู้ใช้จึงมีอิสระมากขึ้นในการสร้างรูปร่างที่เกินกว่าที่คอมพิวเตอร์จะสามารถทำได้
“ทั้งหมดนั้นยิ่งใหญ่กว่าผลรวมของชิ้นส่วนต่างๆ ซึ่งคุณสามารถทำสิ่งดีๆ ร่วมกับยานอวกาศขนาดเล็กจำนวนมากหรือระบบหุ่นยนต์ขนาดเล็กได้” แมนเชสเตอร์อธิบาย
มีข้อเสียแมนเชสเตอร์ชี้ให้เห็น นอกสภาพแวดล้อมที่มีแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ ลูกบาศก์จะไม่ทำงาน แม้ว่า ElectroVoxels จะได้รับการทดสอบแล้วในการบินแบบพาราโบลาซึ่งสามารถจำลองสภาวะไร้น้ำหนักได้ แต่จะยากสำหรับพวกเขาที่จะรวบรวมกำลังมากพอที่จะเคลื่อนกลับลงมาบนโลก ตามข้อมูลของแมนเชสเตอร์
ในที่สุด Nisser และทีมก็ต้องการสร้างลูกบาศก์ให้แข็งแรงพอที่จะเคลื่อนที่ต้านแรงโน้มถ่วงของโลก ซึ่งจะช่วยให้หุ่นยนต์เหล่านี้สามารถบรรเทาสภาพความเป็นอยู่ที่คับแคบในอวกาศได้ และช่วยให้มนุษย์สามารถสร้างปฏิบัติการขนาดใหญ่ที่ปรับแต่งได้บนพื้นดิน
Nisser กล่าวว่า “ฉันตื่นเต้นมากเกี่ยวกับแนวโน้มระยะยาวของสิ่งนี้เพื่อพยายามและสามารถนำสิ่งนี้ไปใช้บนโลกได้” Nisser กล่าว เว็บสล็อตแท้ และ สล็อตแตกง่าย
