Il Centro Ricerche Ames della NASA ha appena rivelato che i suoi team hanno raggiunto un importante traguardo nello sviluppo di un sistema di costruzione autonomo che potrebbe diventare una parte fondamentale delle future missioni spaziali.
Questo software, chiamato ARADAS (Adaptive Digital Assembly Systems for Reconfigurable Robotic Tasks), si basa su una serie di robot relativamente semplici che assomigliano a grandi bruchi meccanici. In sostanza, sono gruppi di pezzi metallici tenuti insieme da attuatori.
Individualmente, queste macchine primitive rispetto ad altre creazioni della NASA non sarebbero di grande utilità. Ma insieme possono formare una squadra capace di assemblare, riparare e creare una grande struttura.
Per fare ciò, si affidano a un algoritmo che svolge il ruolo di project manager. Il suo primo compito è trasformare una struttura 3D virtuale in un insieme di pixel – l'equivalente 3D dei pixel – che funge da piano di assemblaggio. Quindi, è responsabile di segnalare quale robot deve assemblare quale sezione e a che ora in modo che possano lavorare tutti insieme senza calpestarsi a vicenda.
Blocchi modulari ad alte prestazioni
Questo approccio modulare è molto interessante in questo contesto, perché permette di aggirare alcuni dei limiti tradizionali della robotica applicata all’edilizia. “In genere, è molto difficile sviluppare un robot robusto e autonomo in grado di operare in un ambiente non strutturato, come un tipico cantiere edile. “Abbiamo affrontato il problema dall'altro lato, utilizzando robot piccoli, molto semplici e affidabili che operano su un rete altamente strutturata”, spiega Christine Gregg, ingegnere software senior di ARMADAS.
Il loro materiale preferito è un mucchio di blocchi che a prima vista non sembrano granché. Tuttavia, questi divertenti poliedri – superfici cubichePer essere precisi, lei Piccole meraviglie dell'ingegneria. Sono realizzati in una lega altamente avanzata, le cui prestazioni rivaleggiano con quelle dei materiali che si trovano, ad esempio, nelle ali degli aerei di ultima generazione. Sono estremamente rigidi, resistenti e soprattutto eccezionalmente leggeri, il che consente ai robot di maneggiarli senza difficoltà spostandosi da un voxel all'altro.
Attualmente questi voxel sono ancora costituiti solo dall'armatura. Ma gli ingegneri stanno migliorando Modelli nuovi e vari Che includerà schermature, collegamenti elettrici, pannelli solari, ecc.
La NASA spera che questo approccio possa un giorno consentire la costruzione di grandi strutture in orbita, o anche sulla superficie di altri pianeti, in previsione di una missione di colonizzazione guidata da esseri umani in carne ed ossa.
Un test preliminare molto promettente
Per avvicinarsi a questo obiettivo, la NASA ha recentemente organizzato una grande dimostrazione in laboratorio. I robot si sono comportati esattamente come si aspettavano gli ingegneri. Nel giro di poche ore sono riusciti ad assemblare una struttura modulare delle dimensioni di una casetta da giardino senza alcuna assistenza umana.
Ciò ha dimostrato agli ingegneri che i loro modelli di robot funzionavano correttamente e che l’algoritmo era corretto. Ma questo assemblaggio deve ancora soddisfare gli ingegneri in termini di prestazioni strutturali. Quindi hanno testato attentamente il risultato finale, ed è risultato il contrario di quanto si potrebbe pensare Estremamente potente. “ È sorprendente quanto siano forti e solidi questi sistemi, visto il loro aspetto », la squadra esulta.
Alla fine, questo test è stato un grande successo. “ L'esperienza di assemblaggio ha convalidato parti importanti del sistema: la scalabilità e l'affidabilità dei robot, nonché le prestazioni delle strutture che costruiscono “Greg spiega.
Il futuro della costruzione spaziale
Ovviamente, questo primo test è stato solo una prova di concetto. Ma il team di Armadas spera che questo approccio consenta presto la produzione di strutture più elaborate, che possano poi essere ampliate o riconfigurate all’infinito. Soprattutto se questa tecnologia viene utilizzata in aggiunta ad altri sistemi che consentiranno di costruire questi blocchi modulari direttamente dalle risorse disponibili in loco.
Il testo dello studio è disponibile ecco.
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