Robot mô-đun tự chế tạo có thể là tương lai của xây dựng và bảo vệ quốc gia Mặc dù rô-bốt tự lắp ráp nghe có vẻ giống như hư cấu, nhưng giờ đây chúng đã trở thành hiện thực nhờ nghiên cứu đột phá tại Viện Công nghệ Massachusetts. Làm thế nào để những robot này làm việc? Tại sao các nhà nghiên cứu, nhà khoa học và kỹ sư lại quan tâm đến chúng?
Robot mô-đun tự xây dựng hoạt động như thế nào?
Vào tháng 11 năm 2022, các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Bit và Nguyên tử MIT đã xuất bản một bài báo chi tiết về bước đột phá của họ hệ thống robot mô-đun. Dự án đang diễn ra nhưng đã cho thấy tiềm năng đáng kinh ngạc đối với nhiều ứng dụng.
Rô-bốt mô-đun sử dụng một bộ các bộ phận cốt lõi để lắp ráp rô-bốt, có thể dễ dàng hoán đổi và bổ sung cho nhau. Dự án của MIT tiến xa hơn một bước bằng cách cho phép robot tự chế tạo. Nó có thể tự lắp ráp các cấu trúc như tường hoặc cầu, cũng như các phiên bản lớn hơn của chính nó.
Rô-bốt sử dụng năm thành phần mô-đun — mặt “voxel”, bộ điều khiển và nguồn, bộ phận khớp được kích hoạt bằng servo ở cổ tay và khuỷu tay và bộ kẹp được kích hoạt bằng servo. Năm phần này có thể tạo ra bất kỳ loại cấu trúc nào mà người lập trình có thể muốn.
Điều làm cho hệ thống robot mô-đun này trở nên độc đáo là khả năng tự động mở rộng quy mô cho các cấu trúc lớn hơn.
Robot có thể nhận ra khi nó quá nhỏ để hoàn thành việc xây dựng một cấu trúc một cách hiệu quả. Trong trường hợp này, rô-bốt có thể tạo các bản sao của chính nó hoặc tăng kích thước của nó bằng cách thêm nhiều điểm ảnh ba chiều. Các nhà nghiên cứu của MIT đã mượn thuật ngữ “voxel” từ khoa học máy tính để mô tả một khối xây dựng hình lục giác ba chiều duy nhất mà robot tạo ra từ các mặt voxel phẳng.
Ứng dụng cho robot tự chế tạo
Hệ thống robot mô-đun mới của MIT rất thú vị, nhưng nó sẽ hữu ích cho việc gì? Khả năng tự sao chép của hệ thống này là một bước tiến vượt bậc trong lĩnh vực chế tạo rô-bốt dạng mô-đun và mở ra nhiều khả năng ứng dụng công nghệ mới trong tương lai.
Ở cấp độ toàn cảnh, hệ thống này cho thấy tiềm năng to lớn đối với các robot mô-đun có vẻ đơn giản. Robot của MIT thực chất chỉ là một tập hợp các động cơ servo và PCB nhỏ. Các ứng dụng cho hệ thống này thể hiện tính linh hoạt của các PCB này, đó là trung tâm quốc phòng và công nghiệp ứng dụng, cũng như nhiều ngành công nghiệp khác. Có một vài lĩnh vực cụ thể mà hệ thống robot mô-đun tự tái tạo của MIT có thể mang lại lợi thế.
xây dựng tự chủ
Xây dựng là một trong những ứng dụng có giá trị nhất đối với Robot mô-đun tự chế tạo. Theo Associated Builders and Contractors, ngành xây dựng đang thiếu khoảng 650.000 công nhânvới nhu cầu dự kiến sẽ tăng lên khi làn sóng lớn người lao động lớn tuổi nghỉ hưu.
Việc lấp đầy tình trạng thiếu lao động này đòi hỏi các giải pháp sáng tạo và robot tự chế tạo có thể là một giải pháp hoàn hảo. Ngành xây dựng đã và đang phát triển những cách thức mới để xây dựng nhà cửa và cơ sở hạ tầng. Ví dụ, công trình in 3D có thể được tương lai của nhà ở xây dựng, tự động hóa gần như toàn bộ quá trình.
Vấn đề duy nhất là bản thân máy in cần phải lớn hơn cấu trúc mà nó đang in. Robot mô-đun tự xây dựng có thể mở rộng quy mô máy in 3D một cách tự động khi tòa nhà phát triển. Các robot thậm chí có thể tự chế tạo máy in và tự động hóa các khía cạnh khác của quy trình xây dựng, chẳng hạn như đặt ngói lợp.
Ứng dụng lĩnh vực quốc phòng
Biến đổi khí hậu góp phần gây ra những lo ngại nghiêm trọng về an ninh và an toàn quốc gia do các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt ngày càng phổ biến như bão và lũ lụt gây ra. Hoa Kỳ cần các giải pháp sáng tạo để bảo vệ quốc gia khỏi mối đe dọa của những điều kiện thời tiết này. Không có gì ngạc nhiên sau đó DARPA đã bày tỏ sự quan tâm “về khả năng xây dựng các công trình bảo vệ bờ biển chống xói mòn và nước biển dâng.”
Bảo vệ chống lại các mối đe dọa thời tiết khắc nghiệt ngày càng phổ biến sẽ yêu cầu cơ sở hạ tầng chứng minh trong tương lai dọc theo các bờ biển. Robot mô-đun tự xây dựng có thể tự động hóa quá trình xây dựng các công trình bảo vệ bờ biển, giúp dự án cơ sở hạ tầng khổng lồ này trở nên dễ quản lý hơn rất nhiều. Khả năng mở rộng quy mô tự động của hệ thống robot mô-đun của MIT sẽ cho phép nó dễ dàng thích ứng với các dự án xây dựng khác nhau khi có nhu cầu.
Robot mô-đun tự xây dựng – một giải pháp quan trọng
Robot mô-đun tự chế tạo là một sự đổi mới thú vị vì nhiều lý do. Các nhà khoa học đang phát triển công nghệ này để ứng dụng trong mọi lĩnh vực, từ xây dựng nhà ở đến quốc phòng.
Trên thực tế, những robot này thậm chí có thể tự động xây dựng các cấu trúc trên quỹ đạo hoặc trên Mặt trăng hoặc Sao Hỏa vào một ngày nào đó. Hệ thống robot mô-đun tự xây dựng, tự điều chỉnh quy mô của MIT là một bước tiến quan trọng trong công nghệ kỹ thuật.
Giới thiệu về tác giả
Emily Newton.
Emily Newton là một nhà văn công nghệ thích viết về những cải tiến mới nhất đang thay đổi thế giới của chúng ta. Đọc thêm các bài viết của cô trực tuyến tại Tạp chí Cách mạng.
Nguồn thông tin : www.robotics247.com (post by Automation bot)
