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Jeremy Blum '12拥有一个可以自主攀爬,组装和拆卸桁架结构的原型机器人版本

康奈尔大学的研究人员正在设计机器人,通过使用特殊设计的齿轮和接头在爬升时组装和拆卸结构,可以自动穿越和操纵三维桁架结构

研究人员认为,这项技术有朝一日可能会带来更安全的建筑区域,并可用于国际空间站的维修

就像直接出现在“星球大战”中的东西一样,机器人的军队可以灵活地爬上塔楼和摩天大楼,在不久的将来进行维修,因此人类不必这样做

这只是Hod Lipson创意机器实验室的研究人员用他们最新的机器人原型设想的一件事

它可以自动穿越和操纵三维桁架结构,使用特殊设计的齿轮和接头在爬升时组装和拆卸结构

机器人的设计在IEEE机器人和自动化公司接受的论文中有详细说明,稍后将在网上和印刷版中出现

它的共同作者包括前访问科学家Franz Nigl,前访问博士

学生Shuguang Li和本科生Jeremy Blum '12

“在这里,我们正在探索机器制造比自身更大的结构的想法,”机械和航空航天工程和计算与信息科学副教授利普森说

该项目是国家科学基金会新一轮研究和创新资助的一部分,由康奈尔大学的Lipson,麻省理工学院的Daniela Rus,宾夕法尼亚大学的Mark Yim和华盛顿大学的Eric Klavins共同授予

该项目探索了在不确定条件下施工过程自动化的想法

“让我最兴奋的是这种安全理念,”负责该项目的学生研究员布鲁姆说

他说,拥有一个能够攀爬和重新配置建筑结构的机器人,即使只是为了提供材料,也是迈向人类建筑区域更安全的一步

此外,研究人员指出了太空探索应用

不是将宇航员送到国际空间站的危险太空行走,而是可以部署一个机器人修复受损的桁架

康奈尔的测试机器人经历了几次设计迭代

最新的一个采用3D打印制作双向传动系统,允许机器人锁定在桁架上,具有几个运动自由度

Blum解释说,桁架件的设计与机器人本身一样重要,它们具有脊和专门设计的锁,因此机器人可以操纵它们

理想情况下,将来这种机器人友好的建筑构件将被标准化以供广泛使用

机器人配备了车载电源系统以及反射率传感器,因此它可以识别结构上的位置

Blum补充说,这使得它可以在没有明确指令的情况下准确操纵

利普森说,他设想借助这些技术改造建筑环境

不是用混凝土或其他不可回收材料制造建筑物,而是专门为机器人设计的组件可以用来更有效地建造或重新配置结构 - 例如,在地震之后,或者如果需要拆除过时的建筑物而不是更好的东西

他补充说,虽然对材料的短期投资成本更高,但重新使用和调整这些材料的长期能力是值得的

“现在,我们在回收建筑材料方面非常糟糕,”利普森说

“我们正在探索一种更智能的方式来进行结构的组装,拆卸和重新配置

”来源:康奈尔大学Anne Ju图片:Lindsay France / University Photography

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