Фото: MTI

Професор Массачусетського технологічного інституту Ніл Гершенфельд (Neil Gershenfeld) висловив думку, яку до нього не вдавалося розкрити нікому. Спантеличений тим, що всі живі істоти в світі створені з комбінації 20 амінокислот, він задався питанням: чи можна створити комплект з 20 основних деталей, які можна було б використовувати для складання найрізноманітніших технологічних конструкцій.
Профессор Массачусетского технологического института Нил Гершенфельд (Neil Gershenfeld) выразил мысль, которую до него не удавалось раскрыть никому. Озадаченный тем, что все живые существа в мире созданы из комбинации 20 аминокислот, он задался вопросом: можно ли создать комплект из 20 основных деталей, которые можно было бы использовать для сборки самых разных технологических конструкций.

Гершенфельд и его ученики неуклонно продвигались в этом направлении. Их последняя разработка была представлена на международной конференции по робототехнике. Это набор крошечных базовых деталей, которые могут собираться в самые разные функциональные устройства, в том числе в крошечный «ходовой» мотор, который перемещается в любом направлении на поверхности и переключает передачи машины. Ранее Гершенфельд и команда показали, что конструкции, собранные из множества небольших идентичных субъединиц, имеют множество механических свойств. Исследователи продемонстрировали, как комбинация жестких и гибких типов деталей применяется для трансформации крыльев самолета в аэрокосмической индустрии.

Последняя разработка Гершенфельда и выпускника MIT Уилла Ленгфорда (Will Langford) была представлена на Международной конференции по манипуляциям, автоматизации и робототехнике в малых масштабах (Conference on Manipulation, Automation and Robotics at Small Scales (MARSS)) в Хельсинки. Изобретение является альтернативой современным подходам к созданию роботов, которые делятся на два типа: машины с нестандартным мышлением, которые работают качественно, но дороги и не широко функциональны, и реконфигурируемые устройства, которые жертвуют производительностью ради универсальности.

В новом роботизированном устройстве Ленгфорд предложил использовать комплект из пяти миллиметровых компонентов, каждый из которых крепится к другому с помощью стандартного разъема. Кроме механических составляющих, в конструкции есть жесткие и гибкие соединения, а также электромагнитные элементы, катушка и магнит. Используя крошечный набор деталей, учёные собрали принципиально новый тип мини-двигателя, который можно использовать для вращения зубчатого колеса и подвижных частей мотора.

Мини-робот ходит по поверхности более крупных роботов и выполняет функцию молекулярных роторов (молекулярные комплексы, приводящие в движение мышцы в организме человека путём передачи энергетических импульсов) по отношению к устройствам. Учёные называют свою разработку «микро-LEGO», поскольку все её части обратимо соединяются и являются набором деталей для выполнения конкретной задачи или последовательности задач.

Казалось бы, описание устройства достаточно сложное, но с практической точки зрения данное изобретение очень ценно: оно избавляет от необходимости создавать новые роботизированные системы для каждой задачи. Пока что малыш-робот может поднимать вес в 7 раз тяжелее собственного. Размер блоков машины выбираются, исходя из сферы применения конструкции (от нескольких нанометров до нескольких метров). Крошечные роботы способны действовать в ограниченном пространстве, там, куда большим машинам просто не добраться. Чтобы встроить устройству «мозг», конструкторы добавили интегральные схемы миллиметровой величины, а также несколько других типов деталей, обеспечивающих передачу электрических сигналов в трёх измерениях.

Сборку микро-LEGO осуществляют специальные установки, похожие одновременно на 3-D принтер и монтажную установку. По словам разработчиков, их микро-бот – первый шаг к созданию систем, которые, собирая другие машины, смогут собрать (или усовершенствовать) себя сами.

Автор: Татьяна Козодой


Читайте также:

Как с помощью AI и беспилотников экологи спасают Большой Барьерный риф

See Sound – устройство, которое видит звук

Комментарии