Der neue modulare Mondroboter des MIT hat „Würmer“ für die Arme

MIT-Ingenieure haben einen wandelnden Mondroboter entworfen, der geschickt vom Tierreich inspiriert ist. Das „Mix-and-Match“-System besteht aus wurmähnlichen Robotergliedern, die Astronauten in verschiedene „Typen“ von Robotern konfigurieren können, die wie Spinnen, Elefanten, Ziegen und Bullen aussehen. Das Team hat gewonnen Best Paper Award letzte Woche auf der Space Conference des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE).

WORMS (Walking Oligomeric Robotic Mobility System) ist die Vision eines Teams von einer Zukunft, in der Astronauten, die auf einer Mondbasis leben, Aktivitäten an Roboterdiener delegieren würden. Um jedoch einen „Zoo“ mit unterschiedlichen Robotern für jede erdenkliche Mission zu vermeiden, würden modulare Würmer es Astronauten ermöglichen, Gliedmaßen, Basen und Gliedmaßen für die jeweilige Aufgabe auszutauschen. Sie können zum Beispiel einen Spinnenroboter einfangen, der in gefährliche Lavaröhren kriecht, um nach gefrorenem Wasser zu graben, oder einen elefantenähnlichen Roboter zusammenbauen, um schwere Ausrüstung zu transportieren. Sie können sogar eine Kombination aus Ziege und Ochse bauen, um Sonnenkollektoren zu bewegen. Und wenn sie mit der Arbeit fertig sind, können sie es zerlegen und wieder einlagern, bis es für etwas anderes benötigt wird.

Das System umfasst eine wurmähnliche Befestigung, die durch einen Dreh- und Verriegelungsmechanismus an einer Struktur befestigt werden kann. Die pfannenförmigen „Schuhe“ können dann auf das andere Ende des Accessoires aufgeschnappt werden. Schließlich ermöglicht ein kleines Werkzeug den Astronauten, die federbelasteten Stifte des Blocks zu lösen, wenn es Zeit für die Demontage ist. Das Team hat bereits einen sechsbeinigen Prototypen von etwa der Größe eines Kinderwagens entwickelt, der eine Software verwendet, die mehrere Wurmglieder koordiniert. Sie haben die Montage, Demontage und Navigation in einem kürzlich durchgeführten Feldtest erfolgreich demonstriert.

„Die Astronauten können in den Schuppen gehen und die Würmer heraussuchen, die sie brauchen, zusammen mit den richtigen Stiefeln, Körper, Sensoren und Werkzeugen, und sie können alles zusammenbauen und es dann auseinandernehmen, um einen neuen zu machen“, sagte George Lordos, Ph.D. . Kandidat und Graduate Instructor in der Abteilung für Luft- und Raumfahrt am Massachusetts Institute of Technology. „Das Design ist flexibel, nachhaltig und kostengünstig.“

Das Team startete die Idee im Jahr 2022 als Antwort auf die Innovative and Innovative Ideas (BIG) Challenge der NASA, einen jährlichen Wettbewerb für College-Studenten, um innovative Ideen hervorzurufen. In der diesjährigen Ausgabe forderte die NASA die Studenten auf, Roboter zu entwickeln, die sich ohne Räder über unwegsames Gelände bewegen können. Das MIT-Team konzentrierte sich auf einen Mondroboter, der den Südpol des Mondes navigieren könnte, der, wie einige vermuten, gefrorenes Wasser enthalten könnte – notwendig für das langfristige Überleben der Astronauten –, aber auch in komplexem Gelände mit dichtem Staub, felsigen Klippen und Lavaröhren.

Beim Brainstorming von Lösungen ließen sich die Schüler vom Tierreich inspirieren. sagt Michael Brown, stellvertretender Teamleiter und Doktorand von AeroAstro. „Und dann ging die Glühbirne aus: Wir könnten all diese von Tieren inspirierten Roboter mit wurmähnlichen Anhängseln bauen.“

Obwohl jedes Zubehörteil des Wurmwurms auf der Erde etwa 20 Pfund wiegt, wären es in der Mondatmosphäre nur etwa drei Pfund, was es Astronauten leicht macht, es wie ein Hightech-Lego-Set zusammenzubauen, zu zerlegen und wieder zusammenzubauen. Das Team arbeitet bereits an einem Modell der zweiten Generation mit etwas längeren und schwereren Anbaugeräten, wobei der Schwerpunkt auf Robotern zum Ziehen schwerer Geräte liegt.

„Es gibt viele Schlagworte, die verwendet werden, um effektive Systeme für die zukünftige Weltraumforschung zu beschreiben: modular, rekonfigurierbar, anpassungsfähig, flexibel, inklusiv und so weiter“, sagte Kevin Kimpton, Ingenieur am NASA Langley Research Center und Governing 2022. Große Ideenherausforderung. „Das MIT-Wurmkonzept beinhaltet all diese Qualitäten und mehr.“