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自我配置型机器人或成未来趋势,丰富应用显神通

时间:2023-11-03   访问量:0

自我配置机器人指新一代的自我组装、合并、分裂和修复。机器人。在很多影视作品中,我们看到了人们对未来的关注。机器人想象力,比如变形金刚,可以自由变换形态。虽然目前变形金刚只存在于影视作品中,但是它是自我配置的。机器人《变形金刚》的诞生和发展,让我们离“变形金刚”时代越来越近。

早在13年前,研究人员就在麻省理工学院实验室开发出了新一代的自组装。机器人。它们被称为M-Blocks,是边长为1.5英寸的机械正方形。通过内置的机械装置,M块可以移动、跳跃、智能组装成各种形状。

M挡里有一个可以高速旋转的飞轮,转速可以达到每分钟20000转。这为机械块的运动提供了能量。在外部,布置磁体以实现不同块之间的结合。如果你仔细观察磁铁组合系统,你会发现机械块的两边各有四块磁铁,它们可以面对面地与其他块紧密相连。同时在正方形的边框上有一个圆柱形的磁铁,可以自由旋转,调节磁极的位置。当需要改变两个方块的结合面时,圆柱形磁铁会形成紧密的连接,使方块可以顺利翻转而不分离。

一群可以互动的人。机器人完成复杂任务的潜力很大。但是让机器人拥有真正的协调感是一个巨大的挑战。参与M-Block项目的研究人员表示,M-Block的设计并不完全创新,它吸收了其他人的一些设计。但是,M-Block的整体运营模式是全新的。“总的来说,我们的系统是独一无二的,因为一切都非常简单,”他说。“视频中的模块只有两个发动机,一个用于驱动飞轮,另一个用于启动制动装置。此外,连接设备是完全无源的。磁铁可以自动调节磁极,吸引附近的M块。”

MIT的M-bot变形过程

该团队设想将其应用于灾难应对。机器人。想象一座燃烧的建筑。消防员无法靠近受火灾影响的楼梯,只能简单的把M块扔在地上,看着它们变成临时楼梯爬上屋顶或者下去。地下拯救受害者的空间。除了检查和救援,研究人员还设想在游戏、制造和医疗保健中使用这些模块。

近日,美国咨询机构未来今日研究院发布2020年最新科技趋势报告,再次提到了自我配置。机器人(自组装机器人)概念。这是新一代可以自我组装、合并、拆分和修复的产品。机器人目前已被著名高校和科研院所研究。机构随着企业的广泛关注,它有着广阔的应用场景。

自我配置机器人丰富的应用和神奇的力量

自我配置机器人它的应用场景非常广泛。比如在长期的航天任务中,由于未知的宇宙环境,执行航天任务在数量和质量上都受到很大的限制,所以有固定的配置体系。机器人面对突发事件,他们往往没有处理的能力。但是,自我配置机器人它可以长期自持,在应对不可预见的情况时,往往可以完成很多任务,通过自我重组进行自我修复,从而大大突破限制,降低风险。

类似外太空的场景是建筑工地或者火灾现场。比如施工遇到危险或者火灾现场唯一的救生楼梯受到火灾影响时,就是自配置。机器人现场可以自动形成桥梁或楼梯,成为施工人员和疏散人员的紧急救生通道。

除了是基础设施的维护者和应急的帮助者,自我配置型。机器人而且可以广泛应用于消费市场。将来,消费者可以在车库里购物,地下房间或阁楼里有一系列可自我重新配置的模块。需要的时候,消费者可以打电话。机器人来完成诸如“清洗水槽”或“给汽车换油”等任务,以及机器人可以改变成想要的形状并执行任务。

在美国和中国有很多应用场景。公司和研究机构正在通过长期的研发慢慢变成现实。

创业公司与美国宇航局合作,太空时代可期

2019年,美国宇航局启动了一项名为“太空制造”的业务。公司7370万美元投资于自动空间的合作开发和发射。机器人。应该机器人它被称为“Archinaut One”,可以在轨道上以3D打印的形式制作自己和其他原始的太空设备。

该计划的第一阶段是地面该演示始于2016年,旨在消除风险,确保正常运行。第二阶段于2019年7月开始。美国宇航局和“太空制造”将开发并计划在2022年发射一个测试版本的Archinaut One,并让它在太空中独立运行。到达太空舱后,飞船将3D打印两个10米长的支撑柱,并部署两个太阳能电池阵列,其发电量可能是类似大小的飞船上传统太阳能电池板的5倍。

阿基诺一号和展开的太阳能电池板

Made in Space的团队已经在国际空间站上部署了3D打印机,可以指导Archinaut One进行各种制造和组装操作。Archinaut One将能够在轨道上建造自己的扩展太阳能电池板和天线、散热器和偏转器。

Made in Space首席执行官安德鲁·拉什(Andrew Rush)表示,这项技术可以使人们即使在远离地球的地方也能可持续地生活和工作,可以为卫星甚至未来的人类栖息地提供创新的工具和解决方案。

如果成功,这项技术将改变太空探索的规则。因为太空旅行的一个最重要的限制是当人们登上飞船时可以携带什么。空间3D打印可以让公司并降低宇航员在太空行走进行维护的风险。

宾夕法尼亚大学:模块增加“大脑”程序以增强环境适应性

当...的时候机器人有了控制自己的协调性,如何通过改变自己来适应变化的环境?来自宾夕法尼亚大学和康奈尔大学的研究人员正在努力解决这个问题。

他们开发的东西机器人它被称为SMORES-EP,由任意数量的立方体组成,这些立方体通过磁铁以不同的方式相互连接。每个立方体都很小。机器人所有人都对计划(通过软件)和执行(通过硬件)做出同等的贡献。

小的机器人每边都有轮子,可以让它们向任何方向移动,通过将两端的磁铁转换成短程无线电,它们可以相互交流。每个模块配有四个连接器,这意味着其中两个机器人您可以连接17种不同的配置。这样,这些立方体就可以形成一个更大更复杂的立方体。机器人。

为了从一种形式变成另一种形式,这些机器人需要制定一个行动计划,从当前位置转移到新位置。例如,从走路开始机器人转换为手臂机器人,需要以特定的方式对接和分离。

研究人员计算出机器人从初始状态重新配置到目标状态的最有效方法。例如,一些配置方法需要模块互相帮助,一个模块充当“助手”,将另一个模块移动到位,以便它可以停靠在新的位置。与此同时,研究人员将一个小桅杆上的网络摄像头连接到机器人在一个模块上,它可以看到自己,并通过中央处理器控制所有连接的模块。

这种模块化机器人的优点是它比标准更好。机器人它们更加灵活,适应性更强,这意味着它们可以自我修复,应对未知的环境。在应用层面,它们可能用于空间任务和灾害应对,或作为假肢提供给残疾人。

中国:现实版变形金刚开启。教育消费者市场

在2020年的CES大会上,一项来自中国的技术公司大规模生产的变形在拉斯维加斯的展览会上展示给大家看。机器人。这座房子叫做“乐森”机器人“(罗伯森)公司成立于2008年,面向全球消费。机器人制造商提供技术解决方案和ODM服务。应该公司2019年初发布了新品牌“Robosen”,并推出了自主品牌的第一个变种。机器人产品:T9。

莱森科技的“变形金刚”T9

美国国家航空航天局和美国教育机构研究重点不同,由Lexon生产。机器人这是一种消费模式机器人,但同时与其他相比机器人还有技术门槛高,包含22个关节自由度,搭载讯飞AI语音技术,集运动、语音、视觉于一体,具有语音交互、游戏娱乐和教育编程的功能。

娱乐方面,T9支持AR游戏模式,支持多种控制模式(语音控制+APP),可玩性强,拥有超过百万种可独立编辑的动作程序。存在教育另一方面,T9支持人车双模切换,支持三种编程模式(3D、Scratch、Manual)。有了图形界面,孩子们可以快速开始编程。

上面的例子都说明了它是可以组装的。机器人研究和生产已经取得了很大的突破,但是要实现我们身边理想的大黄蜂时代还有很多挑战。

首先,在设计方面,每个设计主要着眼于局部的考虑,比如有的设计外形灵活,有的便于对接和管理电源。但由于要考虑的因素太多,学术界和工业界一直没有提出一个最好的。通用模块设计可以考虑所有因素。

其次,在规划和控制方面,虽然已经开发了数百万种算法,但在真实场景中,单元往往是环环相扣的,因此缺乏可扩展的算法来克服真实场景的局限性。

除了技术上的挑战,学术界和工业界普遍认为它可以自我变形。机器人的商业应用场景。但随着人工智能在各国逐渐被重视,会越来越多。公司和大学一起参与新生代。机器人在的开发和生产中,我相信人们和机器人共舞的时代终于要来了!

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