桑蚕般的机器人将玻璃纤维原丝缠绕成耐用的定制形状的管子(如上图所示,可在冬季中保持稳定),有朝一日可能有助于在沙漠、海底或其他星球上建造基础设施。
就像蚕在茧中使用单根蚕丝裹住自己一样,这种新型的机器人在其机身周围缠绕单根原丝,以打造定制形状的玻璃纤维结构。
不同于其他组装预制建筑构件的机器人,这种新的机器人可以在现场制造定制的建筑材料。研究人员于9月26日在网上的“科学机器人”报道称,玻璃纤维缠丝机器人机组有朝一日可能会在偏远或危险的地方建造建筑物和桥梁。
每个机器人比一升的瓶子略大,由一个硅胶圈包围起来,顶部有一个像螺旋桨一样转动的臂。为了制造一节管子,机器人的臂将树脂涂层的玻璃纤维丝缠绕在膨胀的硅胶圈周围。然后紫外线硬化树脂并将玻璃纤维原丝粘结在一起。当机器人完成一个9厘米长的节段时,它的圈会收缩并且机器会将管子向上移动,而臂会恢复玻璃纤维原丝的缠绕。通过向新方向倾斜,机器人可以控制管子的弯曲。
新的机器人(左)可以以各种图案(右)在其机身周围缠绕玻璃纤维丝,以打造不同厚度和曲率的管子。
设计师和机器人专家Markus Kayser及其麻省理工学院的同事投运了16个玻璃纤维缠丝机器人制造长达4.1米的弯管。哈佛大学机器人专家Nathan Melenbrink表示,这束玻璃纤维管子经受住马萨诸塞州七个月的秋冬天气 - 这是机器人能力的“极其令人印象深刻”的证明。
哈佛大学的另一位机器人专家Radhika Nagpal说,这些机器可以与其他类型的建筑机器人联手打造更复杂的多材料结构。 她说,机器人建筑工人可以在沙漠、水下或其他危险环境中创建基础设施 - 甚至可能在其他星球上。
目前,玻璃纤维缠丝机器人由计算机控制,并且只能构建预先设计的结构。但是配备相机、激光器或其他传感器的未来版本可以应对障碍物影响,在运行中构建特定场地的结构。瑞士洛桑联邦理工学院的机器人专家Francesco Mondada说,这可能使它们有助于在搜索和救援行动中支撑倒塌的建筑物。