ロボットはブロックを積み上げるのと同じくらい簡単に自分自身を組み立てます

えっ、ロボットは自分で組み立てられるまでに進化したのですか? ！

マサチューセッツ工科大学 (MIT) の研究者たちは非常に想像力豊かだったので、次のようなシーンを思いつきました:

ロボット 1 号は部品を選んだり、何かを組み立てたりするのに忙しくしていました。

#しばらくすると、その場に全く同じロボット2号が誕生しました！

まだ終わっていません。ロボット 2 号はこの世に誕生したばかりで、すぐに 1 号と同じくらい機敏になりました。その後、自分用に 2 つのアクセサリーを「装着」しました。いや、アクセサリーです。

#えっと…ロボット「マトリョーシカ」が本当に現実になったようです。

MIT 研究者は次のように指摘しました:

この種のロボットは、自身のクローンを作成するだけでなく、より大きなロボットを階層的に構築することもできます。

この考え方によれば、将来、大きな建物や大きな機械設備を建設する際、隣に巨大な工作機械を建てずに、積み木のように小さなモジュールを段階的に構築していくことが可能になるかもしれません。

施工効率が大幅にアップします！

関連する研究論文は、Nature サブジャーナル Communications Engineering に掲載されています。

主に「インテリジェント」モジュールによるものです。

前のアニメーションから、この種のロボットが非常に迅速に自分自身のクローンを作成できることがわかります。主にその断片的な「部品」のおかげで、研究者はそれをボクセルと呼んでいます。

#ボクセルという言葉は、ボリューム ピクセルの略であり、単純にモジュールとして理解できます。

モジュールがこのように成長する理由について、研究者らは結晶格子からインスピレーションを得ていると述べています。結晶格子とは、結晶内で原子が規則的に配置されている空間構造です。立方八面体構造は低密度、高剛性という利点があり、組み立てや分解も簡単です。

以前のモジュールは基本的に純粋に機械的なものでしたが、これらのモジュールには機械的な構造に加えて、インテリジェントな制御システムも搭載されています。

モジュールの中央にはバッテリー、中央処理装置、アクチュエーターなどが搭載されており、柔軟に動き、独立して航行することができます。

モジュールの端には多くの電磁石があり、隣接する2つのモジュールをしっかりと接続でき、各セットの対面接続で10Vの電圧で8Aの電流と50Nの引張力を伝達できます。

しかし、ただ動かすだけでは不十分で、ロボットが部品を選択したり、新しいロボットを組み立てたりするプロセスには、つかむ動作も含まれます。

そこで、研究チームはロボットの「手首」も設計しました。

この「ジョイント」は他のモジュールよりも柔軟性があり、ロボットが部品を「拾い上げ」て層状に構築することが容易になります。

この時点では、まだ疑問が残っています。正しいモジュールを取得し、必要な新しい構造を順番に記述するにはどうすればよいでしょうか?

まず、ロボットのコンピューティング システムは、指定されたターゲット形状に基づいて、コンパイラーを通じて入力ジオメトリを複数の順序付けられた階層ビルディング ブロックに自動的に離散化します。

その後、システムは効率を向上させ、「ビルディング ブロック」プロセスでの混乱を防ぐために最適な組み立て順序も分析します。

次に、ロボットは秩序ある方法で自分自身のクローンを作成し、より大きなロボットを構築することもできます。

ただし、研究者らは、実際の動作中にコンポーネントの柔軟性が十分でないことも指摘しており（冒頭のアニメーションはシミュレーション環境での様子です）、現在研究中です。より強力で高感度のコネクタを開発しています。

研究者プロフィール

研究者は、MIT のビットおよび原子研究センターおよび米国陸軍研究所の出身です。

この論文の筆頭著者および責任著者であるアミラ・アブデル・ラフマンは、現在マサチューセッツ工科大学の博士候補者であり、ハーバード大学で技術設計研究の修士号を取得しています。

彼女の主な研究方向は、コンピューターを使用して製造プロセスと製造システムを分析することです。

また、システム全体のコンセプトを設計したのは、現在MITビット原子研究センター所長を務めるニール・ガーシェンフェルド教授であり、米国物理学会会員でもあります。

現在、MIT ビットおよびアトム研究センターは、コンピューター サイエンスと古典物理学の境界を打ち破り、データとハードウェアをより適切に組み合わせる方法を模索することに取り組んでいます。

論文アドレス: https://www.nature.com/articles/s44172-022-00034-3

参考リンク: https://techcrunch.com/2022/11/22 /研究者は自分自身を構築できるロボットを構築しています/

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