Al igual que con cualquier sistema modular - robotizado, la esperanza es que los módulos pueden ser miniaturizados: el objetivo final de la mayoría de este tipo de investigación es hordas de microbots que se auto-ensamblan, como los androides "de acero líquido" como en la película " Terminator II. "Y la simplicidad del diseño de los cubos 'hace que la miniaturización sea prometedora. Pero los investigadores creen que una versión más refinada de su sistema podría ser útil incluso en algo así como su escala actual. Ejércitos de cubos móviles podrían reparar temporalmente puentes o edificios en situaciones de emergencia , o subir y volver a configurar los andamios para la construcción de proyectos. Podrían reunirse en diferentes tipos de mobiliario o equipo pesado como sea necesario. Y podrían pululan en ambientes hostiles o inaccesibles para los seres humanos , diagnosticar problemas y reorganizarse para ofrecer soluciones.
En 2011 , cuando un joven estudiante del MIT llamado John Romanishin propuso un nuevo diseño de robots modulares a su profesora de robótica, Daniela Rus, esta le contestó, "Eso no se puede hacer".
En 2011 , cuando un joven estudiante del MIT llamado John Romanishin propuso un nuevo diseño de robots modulares a su profesora de robótica, Daniela Rus, esta le contestó, "Eso no se puede hacer".
Un prototipo de un nuevo robot modular, con sus entrañas al descubierto y su volante - que le da la capacidad de moverse de forma independiente - sacó.
Dos años más tarde, Rus mostró su colega Hod Lipson, un investigador de robótica en la Universidad de Cornell, un video de robots prototipo, basado en el diseño de Romanishin, en acción, a lo que señaló que "Eso no se puede hacer", dijo Lipson.
En noviembre, Romanishin - ahora un científico de investigación en Ciencias de la Computación del MIT y el Laboratorio de Inteligencia Artificial (CSAIL) - Rus y Kyle Gilpin que cuenta con un post-doctorado establecerán una vez por todas que sí puede hacer, cuando finalmente presentan un artículo en el que describe sus nuevos robots en el IEEE / RSJ en la Conferencia Internacional de Robots y Sistemas inteligentes. Conocido como M-Blocks , los robots son cubos sin partes móviles externas. Sin embargo, son capaces de pasar por encima y alrededor de la otro, incluso saltando en el aire, ruedan por el suelo, igualmente logran moverse mientras está suspendido boca abajo de superficies metálicas.
Dentro de cada M-Block hay un volante que puede alcanzar una velocidad de 20.000 revoluciones por minuto, cuando el volante se frena, imparte su momento angular al cubo. En cada extremo de un M-Block, y en todos los rostros, son hábilmente dispuestos imanes permanentes que permiten a cualquiera de los dos cubos unirse entre sí.
"Es una de esas cosas que la [robótica modular] comunidad ha estado tratando de hacer desde hace mucho tiempo", dice Rus, profesor de ingeniería eléctrica e informática y director del CSAIL. "Nosotros sólo necesitábamos una visión creativa y alguien que era bastante apasionado a seguir apuntando hacia a ella a pesar de ser desalentador el panorama."
Abstracción encarnada
Como Rus explica, los investigadores que estudian los robots reconfigurables y han utilizado durante mucho tiempo una abstracción llamada "el modelo del cubo deslizante". En este modelo, si dos cubos son cara a cara, uno de ellos puede deslizarse por el lado de la otra y , sin cambiar la orientación, deslizan a través de su parte superior. El modelo simplifica el desarrollo de algoritmos de auto-ensamblaje, pero los robots que los implementan tienden a ser dispositivos mucho más complejos. El grupo de Rus, por ejemplo, previamente desarrollo un robot modular, denominado la molécula, que consistía en dos cubos conectados por una barra en ángulo y tenía 18 motores separados. "Estábamos muy orgullosos de ese momento", dijo Rus. Según Gilpin, "los sistemas modulares en los robots actuales son también estáticamente estables", lo que significa que "puede detener el movimiento en cualquier momento, y se quedarán donde están". Lo que permitió a los investigadores del MIT simplificar drásticamente el diseño de sus robots" fue renunciar al principio de estabilidad estática."Hay un punto en el tiempo cuando el cubo está volando esencialmente por el aire", dice Gilpin . "Y usted está en función de los imanes para ponerlo en la alineación cuando aterriza. Eso es algo que es totalmente único a este sistema" .Eso es también lo que hizo Rus escéptico sobre la propuesta inicial de Romanishin . "Le pregunté al construir un prototipo", dice Rus . "Entonces dije: 'OK , tal vez me equivoqué. "Cumplir con el aterrizaje para compensar su inestabilidad estática, el robot de los investigadores se basa en algo de ingeniosa ingeniería. Cuando dos cubos se aproximan entre sí , los imanes, naturalmente, giran, de modo que se alinean con polos norte sur , y viceversa. Cualquier cara de cualquier cubo puede así unirse a cualquier cara de cualquier del otro. Los bordes de los cubos 'también están biselados, así que cuando dos cubos están cara a cara, hay una ligera diferencia entre los imanes. Cuando un cubo comienza a mover de un tirón encima de otro, los biseles, y por lo tanto los imanes, toque. La conexión entre los cubos se convierte en mucho más fuerte, el pivote de anclaje. En cada cara de un cubo de cuatro pares de imanes más pequeños, dispuestos simétricamente, que ayudan a romper un cubo en movimiento en su lugar cuando aterriza en la parte superior de otro.
Fuerza en la diversidad
Los investigadores también imaginar que entre los cubos móviles podría ser cubos de propósito especial, cámaras que contienen, o luces, o los paquetes de baterías y otros equipos, que los cubos móviles podrían transportar. "En la gran mayoría de los otros sistemas modulares, un módulo individual no puede moverse por sí mismo", dice Gilpin . "Si se le cae uno de ellos en el camino, o algo va mal, puede reunirse con el grupo, no hay problema. "Es una de esas cosas que molesta por no haberlo pensado", dice Lipson de Cornell. "Es una solución de baja tecnología a un problema que la gente ha estado tratando de resolver con enfoques extraordinariamente alta tecnología". "Lo que hicieron con eso fue muy interesante y se mostraron varios medios de locomoción", añade Lipson. "No es sólo un cubo de mover de un sólo tirón, si no varios cubos trabajando juntos, varios cubos en movimiento junto a otros cubos - una gran cantidad de otros modos de movimiento que realmente abren la puerta a muchas, muchas aplicaciones, más allá de lo que las personas suelen tener en cuenta cuando se habla de auto ensamblaje. Rara vez pensamos en partes arrastrando otras partes - Este tipo de comportamiento de grupo cooperativo". En el trabajo actual, los investigadores del MIT están construyendo un ejército de 100 cubos, cada uno de los cuales puede moverse en cualquier dirección, y se emplea un diseño programado de algoritmos para guiarlos. "Queremos que los cientos de cubos, dispersos al azar sobre el suelo, sean capaces de identificarse mutuamente, unirse, y de forma autónoma transformarse en una silla o una escalera, o un escritorio, según se les solicite", dice Romanishin.
Fuente:
En noviembre, Romanishin - ahora un científico de investigación en Ciencias de la Computación del MIT y el Laboratorio de Inteligencia Artificial (CSAIL) - Rus y Kyle Gilpin que cuenta con un post-doctorado establecerán una vez por todas que sí puede hacer, cuando finalmente presentan un artículo en el que describe sus nuevos robots en el IEEE / RSJ en la Conferencia Internacional de Robots y Sistemas inteligentes. Conocido como M-Blocks , los robots son cubos sin partes móviles externas. Sin embargo, son capaces de pasar por encima y alrededor de la otro, incluso saltando en el aire, ruedan por el suelo, igualmente logran moverse mientras está suspendido boca abajo de superficies metálicas.
Dentro de cada M-Block hay un volante que puede alcanzar una velocidad de 20.000 revoluciones por minuto, cuando el volante se frena, imparte su momento angular al cubo. En cada extremo de un M-Block, y en todos los rostros, son hábilmente dispuestos imanes permanentes que permiten a cualquiera de los dos cubos unirse entre sí.
"Es una de esas cosas que la [robótica modular] comunidad ha estado tratando de hacer desde hace mucho tiempo", dice Rus, profesor de ingeniería eléctrica e informática y director del CSAIL. "Nosotros sólo necesitábamos una visión creativa y alguien que era bastante apasionado a seguir apuntando hacia a ella a pesar de ser desalentador el panorama."
Abstracción encarnada
Como Rus explica, los investigadores que estudian los robots reconfigurables y han utilizado durante mucho tiempo una abstracción llamada "el modelo del cubo deslizante". En este modelo, si dos cubos son cara a cara, uno de ellos puede deslizarse por el lado de la otra y , sin cambiar la orientación, deslizan a través de su parte superior. El modelo simplifica el desarrollo de algoritmos de auto-ensamblaje, pero los robots que los implementan tienden a ser dispositivos mucho más complejos. El grupo de Rus, por ejemplo, previamente desarrollo un robot modular, denominado la molécula, que consistía en dos cubos conectados por una barra en ángulo y tenía 18 motores separados. "Estábamos muy orgullosos de ese momento", dijo Rus. Según Gilpin, "los sistemas modulares en los robots actuales son también estáticamente estables", lo que significa que "puede detener el movimiento en cualquier momento, y se quedarán donde están". Lo que permitió a los investigadores del MIT simplificar drásticamente el diseño de sus robots" fue renunciar al principio de estabilidad estática."Hay un punto en el tiempo cuando el cubo está volando esencialmente por el aire", dice Gilpin . "Y usted está en función de los imanes para ponerlo en la alineación cuando aterriza. Eso es algo que es totalmente único a este sistema" .Eso es también lo que hizo Rus escéptico sobre la propuesta inicial de Romanishin . "Le pregunté al construir un prototipo", dice Rus . "Entonces dije: 'OK , tal vez me equivoqué. "Cumplir con el aterrizaje para compensar su inestabilidad estática, el robot de los investigadores se basa en algo de ingeniosa ingeniería. Cuando dos cubos se aproximan entre sí , los imanes, naturalmente, giran, de modo que se alinean con polos norte sur , y viceversa. Cualquier cara de cualquier cubo puede así unirse a cualquier cara de cualquier del otro. Los bordes de los cubos 'también están biselados, así que cuando dos cubos están cara a cara, hay una ligera diferencia entre los imanes. Cuando un cubo comienza a mover de un tirón encima de otro, los biseles, y por lo tanto los imanes, toque. La conexión entre los cubos se convierte en mucho más fuerte, el pivote de anclaje. En cada cara de un cubo de cuatro pares de imanes más pequeños, dispuestos simétricamente, que ayudan a romper un cubo en movimiento en su lugar cuando aterriza en la parte superior de otro.
Fuerza en la diversidad
Los investigadores también imaginar que entre los cubos móviles podría ser cubos de propósito especial, cámaras que contienen, o luces, o los paquetes de baterías y otros equipos, que los cubos móviles podrían transportar. "En la gran mayoría de los otros sistemas modulares, un módulo individual no puede moverse por sí mismo", dice Gilpin . "Si se le cae uno de ellos en el camino, o algo va mal, puede reunirse con el grupo, no hay problema. "Es una de esas cosas que molesta por no haberlo pensado", dice Lipson de Cornell. "Es una solución de baja tecnología a un problema que la gente ha estado tratando de resolver con enfoques extraordinariamente alta tecnología". "Lo que hicieron con eso fue muy interesante y se mostraron varios medios de locomoción", añade Lipson. "No es sólo un cubo de mover de un sólo tirón, si no varios cubos trabajando juntos, varios cubos en movimiento junto a otros cubos - una gran cantidad de otros modos de movimiento que realmente abren la puerta a muchas, muchas aplicaciones, más allá de lo que las personas suelen tener en cuenta cuando se habla de auto ensamblaje. Rara vez pensamos en partes arrastrando otras partes - Este tipo de comportamiento de grupo cooperativo". En el trabajo actual, los investigadores del MIT están construyendo un ejército de 100 cubos, cada uno de los cuales puede moverse en cualquier dirección, y se emplea un diseño programado de algoritmos para guiarlos. "Queremos que los cientos de cubos, dispersos al azar sobre el suelo, sean capaces de identificarse mutuamente, unirse, y de forma autónoma transformarse en una silla o una escalera, o un escritorio, según se les solicite", dice Romanishin.
Fuente:
No hay comentarios:
Publicar un comentario