機器人要成精了?竟然可以自主生長了!
大家猜猜,這是什麼?
像不像一根樹苗拔地而起成長為大樹?
不,其實它是一個機器人!
準確的來說不是一個機器人,而是一個數字化的製造平台——
Fiberbots
Fiberbots融合了協同機器人製造技術,能夠生成高度複雜的材料架構。
這樣一個數字化製造平台由一群機器人和一個控制系統組成。
每個機器人將玻璃纖維長絲纏繞在自身周圍,以形成高強度的管狀結構,這些結構可以並行構建並交織在一起,以快速創建建築結構。
同時每一個機器人是可移動的,並使用自帶的感測器反饋當前的環境信息,基於控制系統預先設計的系統協議來控制每個單獨管的長度和曲率。
這使得設計人員能夠通過簡單的控制系統參數來達到預期的設計結構,而不用單獨對每一個機器人進行調整。
協同工作
其實不難看出Fiberbots擁有了大自然中最珍貴品質之一的協同。
將原有的針對單個機器人的問題轉化到了針對一簇機器人,簡化了整個機器人控制。
同時還參照了各種生物通過利用層次結構來控制和優化多種材料屬性的技術。例如,蜘蛛可以旋轉蛋白質纖維來編織絲網,具有調配局部和整體的材料特性,調整其材料的成分和纖維放置的位置,以創建強大而靈活的蜘蛛網。
看到這裡,不免將Fiberbots與3D列印技術聯想在了一起,後者是一層層地列印,前者是一卷卷地列印,但是都是通過對材料的堆疊來生產出特定的形狀和結構。
為了獲得豐富的結構特性,Fiberbots還支持多種多樣的纖維織造模式。
用同樣的材料,既可以製造出一個又矮又小又緊實的水泥墩,也可以製造出又高又疏的大竹籃。
群體建築的新思路
目前在群體建設方面的大多數研究工作集中在模仿傳統建築方法的離散建築構件(例如,塊或梁)的聚合上。
換句話說只是換了一個人搬磚而已。
通常,這些系統圍繞特定的模塊化或預製組件進行開發,極大地限制了複雜結構的可能性。
而Fiberbots的出現則通過群體製造的方法從根本上改變數字結構,產生遠大於機器人尺寸的產品和物體。
同時通過提供機器人編織等新穎的製造工藝,結合其非分層結構的特點,降低了數字化結構時生成建模函數難度。此外,通過群體感應和驅動,系統可以變得更具響應性,能夠更好地適應環境。
還有一點
其實與3D列印一樣,Fiberbots雖然開闢了一條製造的新航路,但是也需要面對實現複雜結構特性時面臨的問題,同時如何將更多的材料融合在一起進行編製也將是一個值得思考的問題。
可能很多小夥伴會問,Fiberbots這樣纏繞自己,是怎樣實現向前生長的呢?其實Fiberbots的每個機器人先膨脹自己進行繞線。
然後縮小自己金蟬脫殼的技術。
這機器人怕是要成精了啊!
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