นวัตกรรม

Spider Robots สานโครงสร้างคาร์บอนไฟเบอร์ 'เป็นไปไม่ได้'

Spider Robots สานโครงสร้างคาร์บอนไฟเบอร์ 'เป็นไปไม่ได้'

[ที่มาของภาพ:มหาวิทยาลัยชตุทท์การ์ท]

หุ่นยนต์แมงมุมที่ออกแบบโดย University of Stuttgart Institute for Computational Design (ICD) ได้สร้างหุ่นยนต์ที่คล่องแคล่วซึ่งสามารถทอเปลญวนแบบแขวนได้

หุ่นยนต์ทำงานพร้อมเพรียงกันเพื่อให้บรรลุมากกว่าที่จะทำได้จากหน่วยเอกพจน์ หุ่นยนต์มีขนาดเท่ากับเครื่องดูดฝุ่น Roomba และมีผ้าคาร์บอนไฟเบอร์ที่ใช้วางเส้นใยได้อย่างสวยงาม

"เราเป็นเพียงจุดเริ่มต้นของการสำรวจศักยภาพทางสถาปัตยกรรมที่แท้จริงของระบบการประดิษฐ์นี้"

สถาปนิกและผู้อำนวยการ ICD กล่าวว่า Achim Menges

"แต่เราเชื่อมั่นว่าข้อได้เปรียบหลักของมันคือคุณสามารถสร้างโครงสร้างใหม่ทั้งหมดซึ่งเป็นไปไม่ได้ที่จะเป็นอย่างอื่น"

โครงการนี้ถือเป็นระบบการผลิตหุ่นยนต์เคลื่อนที่สำหรับโครงสร้างเส้นใยมีจุดมุ่งหมายเพื่อสร้างโครงสร้างอาคารแบบกึ่งอิสระโดยใช้โครงแบบ "การสร้างฝูง" ซึ่งช่วยให้สามารถสร้างได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าระบบอื่น ๆ หุ่นยนต์ใช้โครงสร้างที่มีอยู่เพื่อต่อยอดและสร้างโครงสร้างใหม่จากเส้นใยคาร์บอน

"การทำงานกับหุ่นยนต์ขนาดเล็กจำนวนมากแทนที่จะเป็นหุ่นยนต์ตัวใหญ่หนึ่งหรือสองตัวช่วยขยายพื้นที่การออกแบบอย่างมีนัยสำคัญและช่วยให้เราสามารถเข้าถึงความเป็นไปได้ที่ไม่เหมือนใครของโครงสร้างเส้นใย"

หุ่นยนต์ใช้ระบบติดตามโดยมีเครื่องกำเนิดสุญญากาศวางอยู่ระหว่างนั้นให้แรงที่จำเป็นในการยึดติดกับผนัง จากนั้นหุ่นยนต์จะสื่อสารตำแหน่งและรายละเอียดการเชื่อมต่อซึ่งกันและกันเพื่อให้สามารถโต้ตอบและสร้างตามโครงสร้างได้ ปัจจุบันระบบที่เป็นเอกลักษณ์ถูก จำกัด ไว้เฉพาะอาคารที่มีพื้นผิวเรียบเพื่อให้มีแรงดูดเพียงพอ อย่างไรก็ตามรุ่นต่อ ๆ ไปอาจใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยี "Gecko grip" ที่ใช้เส้นใยขนาดเล็กที่สร้างจุดเสียดทานสูงอย่างไม่น่าเชื่อเพื่อระงับน้ำหนักจำนวนมาก ด้วยระบบนี้หุ่นยนต์สามารถใช้งานได้หลากหลายมากขึ้นและสร้างโครงอาคารได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ

การปรับเปลี่ยนหุ่นยนต์ในอนาคตกำลังได้รับการพัฒนาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานและการใช้งานจริงโดยการใช้แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ซึ่งจะช่วยให้หุ่นยนต์เคลื่อนไหวได้หลากหลายขึ้น การปรับเปลี่ยนอื่น ๆ จะช่วยให้โรบ็อตทำงานได้พร้อมเพรียงกันมากขึ้นทำให้เกิดการทำงานร่วมกันที่เสร็จเร็วกว่าวิธีอื่น ๆ หลายเท่า สำหรับตอนนี้หุ่นยนต์ที่ไม่เหมือนใครส่วนใหญ่ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างงานสาธิตเพื่อพิสูจน์ว่าระบบทำงานได้จริง ขั้นตอนต่อไปคือการเพิ่มการใช้งานและอาจสร้างวิธีการก่อสร้างแบบใหม่ที่สามารถเห็นหุ่นยนต์คล้ายแมงมุมเข้ามาในทีมงานก่อสร้าง

"เราสามารถมองเห็นระบบสถาปัตยกรรมที่ซับซ้อนแตกต่างและมีขนาดใหญ่ขึ้นเกินขอบเขตของพื้นที่ทำงานและการเข้าถึงของเครื่องจักรอุตสาหกรรมทั่วไป"

แผนผังเพิ่มเติมของหุ่นยนต์สามารถพบได้ด้านล่าง

[ที่มาของภาพ: มหาวิทยาลัยชตุทท์การ์ท][ที่มาของภาพ: มหาวิทยาลัยชตุทท์การ์ท][ที่มาของภาพ: มหาวิทยาลัยชตุทท์การ์ท]
[ที่มาของภาพ: มหาวิทยาลัยชตุทท์การ์ท]
[ที่มาของภาพ: มหาวิทยาลัยชตุทท์การ์ท]
[ที่มาของภาพ: มหาวิทยาลัยชตุทท์การ์ท]

ดูเพิ่มเติม: ดูนักวิทยาศาสตร์ปีนกำแพงเหมือน Spider-man ในถุงมือที่ได้รับแรงบันดาลใจจากตุ๊กแก

เขียนโดย Maverick Baker