美国宇航局发布自组装机器人:未来的外星居住解决方案

太空居民梦想家的令人失望的消息:住房供应有限但美国宇航局(一如既往地)抢先游戏,推出...

美国宇航局正在开发用于空间建筑的自组装结构。在ENBLE上了解更多信息!

🚀如果你计划搬到月球或火星,有个坏消息——房屋有点难找。但别担心!美国宇航局一直在提前思考,刚刚推出了一种自组装机器人结构,它可能成为未来离地球的家的关键。

今天在《科学机器人学》杂志上发表的一篇论文中,美国宇航局埃姆斯研究中心的研究人员展示了他们的创新成果:“自重编程机械变形材料”。让我们称之为ARMADAS,即自适应数字装配系统。很有吸引力,对吧?💥

根据首席作者克里斯蒂娜·格雷格的说法,这项突破性的建筑技术具有广泛应用。在短期内,它可以在月球表面或太空等严酷环境中使用。想象一下:在宇航员到达之前,月球上会建造通信塔和避难所。它还可以用于轨道基础设施,如伸展臂和天线。我们正在逐渐将科幻梦想变成现实!😲

它是如何工作的?

这个自建结构是通过其建筑材料(立方八面体框架)-体素与两种类型的机器人之间的巧妙互动操作。

第一种类型的机器人类似于我们自己的生物运输分子,它用两条腿沿着表面行走,像背包一样携带体素。一旦到位,类似于滑溜溜的蠕虫的紧固机器人爬过来并紧固可逆连接点。这些机器人不需要强大的感应系统或高精度。它们就这样完成了魔法!

🤖以下是一个可视化说明:一个运输机器人将体素交给一个放置机器人,同时,紧固机器人在下面潜伏,等待将框架锁定到位置。

运输和放置机器人

体素的独特形状使它们能够以不同的角度连接,并保持结构强度。虽然你可能不希望在这些结构上存放重物,但它们非常适合作为添加绝缘材料和密封胶以创造舒适居住空间的基础。

“体素可以使用许多不同的材料和制造工艺制成。”格雷格说。“最终,对于太空应用,我们希望使用从月球或其他行星体上发现的材料制造体素。”想象一下,使用外星材料建造我们的家园——这真是超乎想象!🌕

太空建筑的速度

有人可能会认为在空间或其他星球上建造结构需要快速的施工速度。然而,这些机器人的操作方式不同。“我们的机器人的速度比本文中所展示的更快,但对于主要目标来说,我们认为这样做并不关键,”共同作者肯尼斯·张解释道。“在可扩展性(速度、尺寸)方面的整体策略是,通过算法来推动规模的复杂性,用于规划和调度以及检测故障和进行修复。”

根据实验室的实验证明,这些机器人成功地在4.2天内将256个体素组装成了一个可行的避难所结构。这只是个开始!如果我们在送宇航员去火星或月球之前将这些机器人送去,它们可以建造出更大的结构并节省时间。我们甚至可以在外部安装必要的板材并密封起来。无限的可能性!✨

尽管这些机器人目前依靠绳索供电,但团队正在设计考虑使用电池或现场电源的机器人。紧固机器人已经使用电池供电,研究人员正在探索在操作过程中或操作之间如何为行走机器人充电。未来的结构甚至可能将电力传输到它们自己的框架中,为机器人和结构本身供电。谈论效率!💡

未来之路

这些机器人的不同版本已经在空间中进行了测试和操作,甚至在微重力环境中。因此,月球上的非地球重力对它们来说不是问题。然而,这只是个开端——可以说是2×4木条和钉子的揭示。还有更多潜力有待开发。

除了使用机器人群体建造构造物之外,研究人员还希望集成不同类型的建筑模块,以提供功能化装备。一个更复杂的结构可能需要更长的时间来建造,但是借助许多机器人的帮助,工作会更轻松。正如肯尼斯·张所说,“许多手(特别是机器人手)让工作变得轻松!”

🛰️ 有兴趣了解这些自组装机器人能创造什么吗?NASA提供了概念插图,您可以在这里查看。未来看起来一片光明,而且是自建的! 🌟

问答内容:

问:这些自组装机器人是如何工作的?答:自组装机器人分为两种类型:运输机器人和固定机器人。运输机器人背上有体素,而固定机器人则将附件紧固。这些机器人协调工作以组装建筑模块。

问:这些自组装结构可以用于其他行星吗?答:当然可以!这些结构可以用于月球、火星和潜在的其他行星。研究人员甚至建议使用这些天体上找到的材料制造建筑模块。

问:这些自组装机器人能以多快的速度构建这些结构?答:当前的实验花费了4.2天的时间使用256个体素构建一个庇护所结构。不过,机器人可以更快地工作,但速度不是研究的主要重点。然而,可以添加额外的机器人以增加施工的速度和规模。

问:机器人和空间结构将如何供电?答:研究人员正在探索各种为机器人供电的方法,包括电池操作和现场供电源。一种可能性是通过结构本身进行供电,不仅使机器人受益,还可以为集成到结构中的其他元素提供电力。

问:这些自组装结构有哪些限制吗?答:这些结构具有极高的强度和多功能性,但可能不适合存放重物。不过,它们可以作为坚实的基础,可以添加额外的绝缘材料和密封剂,创造舒适的生活空间。

参考资料:

  1. 灵巧机器人
  2. 俄罗斯将于2025年协助NASA进行国际空间站航天飞行

既然您了解了NASA的自组装机器人,您有什么想法?您是否相信我们不久的将来会在月球或火星上看到机器人建造的房屋?分享您的想法,让我们一起探索可能性!👽🤖✨

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