来自麻省理工学院的计算机科学与人工智能实验室（csail）和卡尔加里大学have developed a new kind of shapeshifting robotic cube using 3D printing technology.
被称为电动氧化物是自我配置的机器人块，可以将自己组装成各种形状。这些模块化机器人不使用任何笨拙且昂贵的电动机，而是利用嵌入式电磁体作为驱动机制。这使他们能够轻松和可扩展性地排斥，吸引和旋转，就像智能乐高积木的蜂巢思想一样。
麻省理工学院团队已经将电动氧化物用于抛物线飞行中的旋转，并在微重力条件下测试了它们的功能。他们认为，这项工作可能对外太空的应用具有重大影响，例如动态变形的航天器或根据有效载荷改变大小的存储容器。
马丁·尼瑟（Martin Nisser）, lead author of the study, said, “When building a large, complex structure, you don’t want to be constrained by the availability and expertise of people assembling it, the size of your transportation vehicle, or the adverse environmental conditions of the assembly site. While these axioms hold true on earth, they compound severely for building things in space. If you could have structures that assemble themselves from simple, homogeneous modules, you could eliminate a lot of these problems.”
小巧，便宜且易于生产
电动毒素设计为尽可能简单和模块化。每个立方体的侧面长度为60mm，每个边缘都有电磁体。电磁体仅由包裹在铜线的铁氧体芯组成，并且在每个电动氧气内部，有一个很小的PCB，可以通过电磁体发送电流。
所有组件都使用低成本的3D打印脚手架和转角连接器一起固定在一起，这意味着整个组件的价格仅为每个立方体的0.60美元。
Additionally, ElectroVoxels are completely wireless, unlike conventional hinge mechanisms which require mechanical connections. This makes them extremely easy to maintain and swap out, especially when concerned with larger-scale, complex systems.
To enable others to more easily use their 3D printed robots, the MIT researchers developed a control software to act as a user interface. The program allows users to visualize the robotic configurations while computing the electromagnetic operations required to achieve them. Users can control up to 1000 cubes with predefined scripts, with options to change the speed and avoid collisions. In essence, the software can be used to instruct the ElectroVoxels to take on virtually any shape.
是什么使电动氧气对太空如此好？
立方体的价值在很大程度上取决于它们的紧凑性以及它们利用电磁作用作为驱动机制的事实。将任何结构发送到空间时，重要的是它适合用于启动它的火箭。由于电动毒素也受益于无推进剂的重新配置，因此也无需发射额外的燃料来为它们供电。Nisser指出，仅此一项就解决了与发射质量和数量相关的许多挑战。
他指出：“我们希望这种可重构性方法可以在多次发射中实现扩大和替换空间结构，创建临时结构以帮助航天器检查和宇航员协助，或者这些多维数据集的未来迭代可以作为自我分级存储的一种形式容器。”
就未来的工作而言，麻省理工学院团队仍然需要进行一些详细的建模，以优化微重力条件的电动氧化。目的是将工作从实验室的范围转移到空间的空隙中。
尼瑟（Nisser）得出结论：“因此，尽管太空的潜在好处尤其很大，但悖论是，微重力提供的有利动力学意味着其中一些问题实际上也更容易解决 - 在太空中，即使是小部队也可以使大事物变动。通过应用这项技术来解决空间中的实际近期问题，我们可以希望该技术也可以在地球上孵化以供将来使用。”
多年来，麻省理工学院一直是几项3D打印创新的来源。就在上个月，大学的研究人员开发了一种新的无形方法使用3D打印技术将信息嵌入物理对象。The concept is named ‘InfraredTags’ and it’s all about embedding IR-readable barcodes and QR codes within the interiors of 3D printed parts. Visible only to dedicated IR sensors, these tags are designed to be invisible to the naked eye.
最近，麻省理工学院研究人员开发了一种新方法3D打印对象会根据查看的角度改变外观。The approach paves the way for ‘programmable objects’ with morphing images, a visual feature that’s largely been limited to flat 2D surfaces until now. The team believes its work can drastically change the way people view product design, with everyday 3D printed objects potentially containing hundreds of different colors and patterns depending on how they’re viewed.
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特色图像显示了使用电磁体将自己配置为各种形状和图案的立方体。通过麻省理工学院的照片。
