Робоманипуляторы BILL-E потенциально могут существенно упростить обслуживание космических спутников и станций

Американские инженеры из Массачусетского технологического института создали робота, способного шагать по специальным одинаковым полым блокам, а также перемещать их относительно друг друга, выстраивая таким образом различные объемные конструкции.

Статья с описанием робота, получившего название BILL-E, опубликована в журнале IEEE Robotics and Automation Letters.

Как сообщается, представленное устройство состоит из двух робозахватов, которые закреплены на двух балках, соединенных между собой электромотором, причем один из захватов дополнительно оснащен специальным манипулятором.

Используя захваты и электродвигатель, устройство может шагать по кубам, а чтобы переставить блок в другое место, аппарат применяет имеющийся манипулятор.

Что касается самих блоков, то каждый из них представляет собой напечатанный на 3D-принтере пластиковый кубоктаэдр, в узлах которого установлены небольшие магниты, позволяющие расположенным вплотную блокам держаться друг за друга.

Авторы разработали два алгоритма, отвечающих за расчет порядка строительства конструкции из блоков.

Один из них предназначен для одного робота и ситуации, при которой он забирает блоки из одного места, а другой позволяет сразу нескольким роботам работать над возведением конструкции, не мешая при этом друг другу: при его использовании роботы сначала строят центральные фрагменты, а затем постепенно достраивают края.

Исследователи протестировали на реальном устройстве конфигурацию лишь с одним роботом, проверка конфигураций с несколькими аппаратами была ограничена компьютерной симуляцией:.

По словам разработчиков, основным преимуществом предложенного ими решения является то, что блоки позволяют роботам двигаться по трехмерному пространству без сложных камер, сенсоров и алгоритмов: к примеру, чтобы переставить определенный блок, роботу достаточно знать, через сколько шагов находится искомый блок и через сколько шагов находится место, куда его следует переместить.

Другие преимущество такой системы заключается в легкости масштабирования конструкций и их реконфигурации, а также в простоте ремонта поврежденных структур: чтобы починить поломку, нужно всего лишь заменить сломанный блок на новый.

По утверждению авторов, такая схема отлично подходит для блочных космических станций и спутников, особенно в свете того, что недорогие и компактные BILL-E могут «жить» прямо на том, что строят и обслуживают.

Также робосборщики BILL-E могут быть полезными и на Земле: исследователи полагают, что более продвинутые версии аппаратов и более сложные версии блоков, подразумевающие в том числе более сложные и прочные соединения, можно задействовать в сфере строительства зданий, мостов, а также в самолетостроении.

Как и с любой новой технологией, пройдет еще немало времени, прежде чем роботы BILL-E будут применяться на практике.

Вместе с тем, проект уже привлек интерес некоторых тяжеловесов — в частности, NASA и Airbus.

(Открывается в новом окне).