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As estruturas robóticas e automontáveis ​​da NASA podem ser a próxima temporada da construção espacial


Más notícias se você quiser se mudar para a Lua ou Marte: é um pouco difícil encontrar moradia. Felizmente, a NASA (porquê sempre) está pensando no horizonte e acaba de mostrar uma estrutura robótica automontável que pode ser uma segmento crucial da movimentação para fora do planeta.

Publicado hoje na Science Robotics, o cláusula do Meio de Pesquisa Ames da NASA descreve a geração e o teste do que eles chamam de “metamateriais mecânicos auto-reprogramáveis”, que é uma forma altamente precisa de descrever um prédio que se constrói sozinho. O acrônimo inevitável para isso é “Sistemas de montagem do dedo adaptativa de missão reconfigurável automatizada” ou ARMADAS.

“Acreditamos que esse tipo de tecnologia de construção pode servir a muitas aplicações muito gerais”, disse a autora principal, Christine Gregg, ao TechCrunch. “No pequeno prazo, a autonomia robusta e as estruturas leves da nossa abordagem beneficiam fortemente as aplicações em ambientes austeros, porquê a superfície lunar ou o espaço. Isso inclui a construção de torres de informação e abrigos na superfície lunar, que serão necessários antes da chegada dos astronautas, muito porquê estruturas em trajectória, porquê lanças e antenas.”

A teoria básica da estrutura autoconstruída reside numa sinergia inteligente entre o material de construção – estruturas cuboctaédricas que chamam de voxels – e os dois tipos de robôs que as montam.

Um tipo de robô caminha pela superfície com duas pernas, aparentemente inspirado nas moléculas de transporte de cinesina da nossa própria biologia, carregando um voxel porquê uma mochila. Quando isso é posto em prática, um robô de fixação que vive na própria estrutura porquê uma minhoca desliza e aperta os pontos de fixação reversíveis. Nenhum deles precisa de um sistema de detecção poderoso e a forma porquê funcionam significa que também não é necessária subida precisão.

Você pode ver um par de andadores e uma minhoca fixadora na maioria das imagens deste post. E cá está um andador de transporte entregando um voxel para um andador de posicionamento, com o bot de fixação escondido inferior, esperando para passar e travar a estrutura na posição.

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Dois robôs trocam um elemento estrutural enquanto um terceiro espera inferior para fixá-lo na treliça. Créditos da imagem: NASA

O formato das peças permite que sejam fixadas em vários ângulos, mantendo uma boa resistência estrutural. Você provavelmente não gostaria de armazenar pedras no topo de uma cúpula feita com essas coisas, mas elas seriam excelentes porquê base para aditar isolamento e selante para fazer uma moradia.

“Acreditamos que leste tipo de construção é particularmente adequado para infraestruturas de longa duração e/ou muito grandes, incluindo habitats, instrumentação ou qualquer outra infraestrutura em trajectória ou na superfície da Lua (torres de serviços públicos, instalações de aterragem de veículos)”, disse o quinhoeiro. Kenneth Cheung. “Para nós, as estruturas e todos os sistemas robóticos são recursos que podem ser otimizados no espaço e no tempo. Parece que sempre haverá situações em que o ideal é deixar unicamente a estrutura no lugar (e talvez visitá-la para inspecioná-la periodicamente com um robô), portanto começamos com isso.”

As próprias peças também poderiam ser construídas no sítio, observou Gregg:

“Os voxels podem ser feitos de diversos materiais e processos de fabricação. Eventualmente, para aplicações espaciais, gostaríamos de fazer voxels a partir de materiais que encontramos in situ na Lua ou em outros corpos planetários.”

É evidente que esses vídeos dos robôs trabalhando são altamente acelerados, mas, diferentemente do trabalho em uma fábrica ou na passeio, a velocidade não é necessariamente precípuo quando se trata de edificar coisas no espaço ou na superfície de outro planeta.

“Nossos robôs podem trabalhar mais rápido do que o mostrado neste cláusula, mas não consideramos fundamental para os objetivos principais fazê-los fazê-lo. Fundamentalmente, a maneira de fazer leste sistema funcionar mais rápido é usar mais robôs”, disse Cheung. “A estratégia universal para escalabilidade (de velocidade, tamanho) é ser capaz de empuxar a dificuldade da graduação para algoritmos, para planejamento e programação, muito porquê para detectar falhas e realizar reparos.”

Os robôs desenvolvidos pelo laboratório pegaram 256 voxels e os montaram em uma estrutura de abrigo transitável durante um totalidade de 4,2 dias de trabalho. Veja porquê foi o início disso (novamente, nem perto do tempo real):

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Créditos da imagem: NASA

Se os tivéssemos enviado a Marte ou à Lua um ano antes da tripulação, eles poderiam edificar uma dúzia dessas estruturas com o duplo do tamanho e com tempo de sobra. Ou talvez eles pudessem fixar o revestimento necessário do lado de fora e depois selá-lo – isso está um pouco além do escopo do cláusula publicado hoje, mas é um próximo passo óbvio.

Embora os robôs tenham correntes que os alimentam neste envolvente de laboratório, eles estão sendo projetados tendo em mente a operação com bateria ou vontade no sítio. O bot de fixação já funciona com bateria e os pesquisadores estão considerando maneiras de manter os caminhantes carregados entre ou mesmo durante as operações.

“Prevemos que os robôs poderiam ser recarregados de forma autônoma em usinas de vontade ou até mesmo transmitir vontade sem fio. Porquê você mencionou, a vontade também poderia ser direcionada através da própria estrutura, o que pode ser útil para equipar a estrutura e também para nutrir os robôs”, disse Gregg.

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Ilustração conceitual do prédio ARMADAS sob supervisão de astronauta. Créditos da imagem: NASA

Versões do robô já voaram no espaço e trabalharam em microgravidade, portanto não se preocupe quanto a isso. E não há zero, em princípio, que os impeça de trabalhar em gravidades não terrestres porquê a da Lua. Dito isto, isto é unicamente o primórdio – porquê revelar a existência de 2×4 e pregos. Há mais informações sobre o potencial e ilustrações conceituais do que eles poderiam edificar, nesta postagem de notícias da NASA.

“As próximas versões de nossos robôs para envolvente de laboratório serão mais rápidas e confiáveis, com base nas lições aprendidas com as primeiras versões. Estamos muito interessados ​​em entender porquê diferentes tipos de blocos de construção podem ser integrados às estruturas para fornecer equipamentos funcionais”, disse Gregg.

Da mesma forma, a investigação continuará em estruturas que empregam enxames de robôs, e não unicamente um punhado; um abrigo rudimentar pode levar quatro dias para dois caminhantes, mas alguma coisa 10 vezes maior pode levar 100 vezes mais. Mas muitas mãos – principalmente as robóticas – facilitam o trabalho.

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