Roboter, die autonom Strukturen bauen können

Ein gemeinsames Team von Ingenieuren des NASA Ames Research Center und des KBR hat ein Robotersystem entworfen und gebaut, das mithilfe speziell entwickelter Fachwerkblöcke autonom Strukturen bauen kann. In ihrem in der Fachzeitschrift Science Robotics veröffentlichten Artikel beschreibt die Gruppe die Roboter, die Gitterblöcke, die sie zum Bau der Strukturen verwenden, und wie das gesamte System funktioniert.

Lesen Sie auch: Diese Kamera braucht 1000 Jahre, um ein einziges Bild aufzunehmen

Während die NASA und andere die Möglichkeit in Betracht ziehen, Menschen zum Mond und möglicherweise zu anderen Planeten zu schicken, müssen sie auch darüber nachdenken, wie sie geschützt werden sollen. Im Idealfall könnten Roboter an gewünschte Ziele geschickt werden, bevor Menschen eintreffen, um solche Strukturen zu bauen. In dieser neuen Studie entwickelte das Forschungsteam eine Art Robotersystem, das in der Lage ist, die gewünschten Strukturen autonom zu errichten.

Das System besteht aus drei Robotern, von denen zwei die Gitterblöcke bewegen und der andere sie verbindet. Die Gitterblöcke sind hohl und haben Kanten, die an Kleiderbügeldraht erinnern. Die drei Roboter können jeden Block greifen – zwei Roboter holen die Blöcke von einem bestimmten Ort ab und bringen sie zur Baustelle. Zusätzlich zum Aufnehmen, Tragen und Platzieren von Blöcken können Transportroboter sich gegenseitig Blöcke liefern.

Der dritte Roboter wird während des Wachstums innerhalb der Struktur platziert und ermöglicht es ihm, von den Transportrobotern platzierte Blöcke zu verbinden. Die Blöcke werden über Drehverbinder verbunden, ähnlich denen, die auch für die Verbindung von IKEA-Möbeln verwendet werden. Die drei Roboter arbeiten wie Ameisen in einer Kolonie zusammen, um eine Struktur zu errichten, die von Forschern – oder vielleicht zukünftigen Astronauten – entworfen wurde.

Bildnachweis: NASA

Das Forschungsteam testete das System tatsächlich, indem es mehrere Strukturen bauen ließ – in einem Beispiel bauten sie einen 256-teiligen Unterstand, eine Leistung, die das System 4,2 Tage am Stück dauerte. Sie schlagen vor, dass ein ähnliches System zum Mond oder darüber hinaus geschickt werden könnte, um Strukturen, Türme oder andere Einrichtungen zu bauen, bevor die Astronauten eintreffen. In ihrem aktuellen Design müssten die Astronauten die äußeren Blöcke mit einer Art Abdeckung versehen, aber auch das würde wahrscheinlich automatisiert erfolgen.

Artikel veröffentlicht in TechXplore

Weitere Informationen: Christine E. Gregg et al., Lightweight, Robust, and Self-Reprogrammable Mechanical Materials, Science Robotics (2024) doi: 10.1126/scirobotics.adi2746