Anonim

Neri Oxmanov roj Fiberbotova autonomno gradi arhitektonske građevine

Neri Oxman i njezina grupa Mediated Matter na MIT-u stvorili su gomilu robota dizajniranih za brzu izgradnju cijevnih konstrukcija visoke čvrstoće namotavanjem vlaknastih staklenih vlakana oko sebe.

Oxman i njezin tim razvili su digitalni sustav za proizvodnju, koji se sastoji od 16 robota i zasebni dizajnerski sustav koji se koristi za njihovu kontrolu.

Svaki robot u roju je identičan i radi istovremeno, koristeći sustav namatanja od stakloplastike za autonomno konstruiranje samonosivih kompozitnih cijevi do 4, 5 metra visine.

Glavno tijelo svakog robota zatvoreno je u silikonsku membranu na naduvavanje. Napuhavanjem ove membrane robot se može učvrstiti na postojeću strukturu koja je u ovom slučaju cilindrična cijev pričvršćena na tlo.

Jednom napuhana, mješavina niti i smole od stakloplastike tada se dovodi u ispruženu ruku namotana na robot iz prizemnog sustava skladištenja, miješajući materijale u mlaznici i namotavajući vlažno vlakno oko sebe kako bi se stvorila velika čvrstoća vanjski sloj.

Robot se zatim deflacionira kako bi se odvojio od sloja vlakana nakon što se očvrsnuo, prije nego što se pomaknuo prema cijevi kako bi ponovio postupak, gradeći cjevaste strukture segment po segment.

Image

Svaki segment - duljine devet centimetara i promjera 10 centimetara - preklapa se sljedeći, pričvršćujući se na kraj postojeće cijevi i postavljajući dio rastuće strukture.

Svi roboti slijede unaprijed planiranu putanju određenu prilagođenim algoritmom, gdje su zakrivljenost i duljina već postavljeni, osiguravajući da nema sudara između struktura. Zakrivljenost se kontrolira naginjanjem svakog segmenta u odnosu na prethodni segment.

Tim je testirao sustav na otvorenom u Cambridgeu, Massachusetts, gdje je 16 robota izgradilo 4, 5 metra visoku strukturu. Za postavljanje i izradu postupak je trajao ukupno 12 sati. Tkana vlakna proizvela su strukturu koja može ostati neoštećena sedam mjeseci tijekom jeseni i zime.

"Vlakna su opeka budućnosti", rekao je Oxman Dezeenu. "Vidjet ćemo vlakna koja se pojavljuju svugdje, preko ljestvica i aplikacija, uključujući nošenje i prijenos podataka između tijela, zgrada i okruženja."

"U slučaju vlakana, izabrali smo stakloplastiku kao osnovni strukturni materijal s kojim bismo mogli eksperimentirati, ali trenutno razmatramo pametna vlakna izrađena od prirodnih materijala koja su jednako strukturno perspektivna, ali i ekološka."

"Konkretno, stakloplastika može pružiti energetski učinkovita, zelena, održiva rješenja za zgrade ograde. Ona ima relativno malo utjelovljene energije zbog svog sastava i može se oblikovati tako da prenosi opterećenja u više smjerova", dodala je.

Prema Oxmanovom projektu, projekt je zamišljen kao tehnološki kolega MIT-ovog svilenog paviljona, koji je vidio kako istraživači stvaraju kupolu od svilenih vlakana ispletenu robotskom rukom, a koju su zatim dovršili živi svileni crvi.

"Pitali smo sebe, što ako je svaki biološki agent zamijenjen robotom koji je sposoban odjednom proizvesti sofisticirane materijalne arhitekture poput svilene bube, ali i komunicirati poput eusocijalnog organizma - kao što je, na primjer, termit? zamišljeni robotski 'svilene grinje' izgledaju i ponašaju se? " rekao je Oxman.

Image

Fiberboti su crpili inspiraciju iz načina na koji organizmi poput pauka i pčela koriste prirodne materijale za izgradnju velikih, izdržljivih struktura.

"Neki od najuspješnijih organizama u prirodi surađuju na način rojeva", istakli su dizajneri. "Prirodni graditelji koriste hijerarhijske strukture kako bi kontrolirali i optimizirali više svojstava materijala."

"Pauci, na primjer, vrte proteinska vlakna za tkanje svilene mreže s materijalnim svojstvima koja se prilagođavaju lokalnim ili globalnim uvjetima, prilagođavajući njihov materijalni sastav i položaj vlakana kako bi stvorili snažne, ali fleksibilne strukture optimizirane za hvatanje plena. Ostali organizmi, poput pčela, mrava, a termiti surađuju kako bi brzo izgradili strukture puno veće od njih samih. "

Image

Neri Oxman i njezin tim s MIT-a nadaju se da bi se ovi sustavi za proizvodnju proizvoda mogli eventualno upotrijebiti kao alternativna metoda za učinkovito stvaranje arhitektonskih razmjera, čak i u udaljenim okruženjima.

Pojedinačne cijevi mogle bi se ponašati kao potporne rešetke ili bi ih mogle isprepletati i konstruirati više robota koji paralelno rade na stvaranju većih struktura - na primjer, mogu se vodoravno ispreplitati da bi tvorile strukture slične mostu.

Image

Dodavanjem vanjskih senzora poput lasera i kamera, Fiberbotovi su mogli nadzirati i reagirati u stvarnom vremenu na vanjske podražaje, poput prepreka ili varijabli okoliša.

Razvoj ove senzorske tehnologije mogao bi omogućiti da se sustav može koristiti za stvaranje struktura specifičnih za lokaciju bez prethodnog planiranja putanje, čime je omogućena puna autonomija na udaljenim mjestima.