NASA ทดสอบการใช้หุ่นยนต์สร้างที่อยู่อาศัยบนดาวดวงอื่น
ถ้าเราจะเดินทางไปอยู่บนดาวดวงอื่น ปัญหาเรื่องที่อยู่อาศัย เป็นปัญหาต้นๆที่เราต้องเผชิญ เพราะการขนวัสดุก่อสร้างไปยังอวกาศเป็นเรื่องยุ่งยากและใช้งบประมาณสูงจนแทบเป็นไปไม่ได้ ล่าสุด NASA ทดสอบการใช้หุ่นยนต์และอัลกอริธึม ออกแบบก่อสร้างอาคารในอวกาศแล้ว
NASA ทดสอบการใช้หุ่นยนต์สร้างที่อยู่อาศัยบนดาวดวงอื่น
ความฝันของนักวิทยาศาสตร์ที่จะไปตั้งอาณานิคมบนดวงจันทร์หรือดาวอังคารเกิดขึ้นมานานแล้ว แต่ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยียังไม่เพียงพอที่จะทำความฝันให้เป็นจริงได้ โดยเฉพาะการก่อสร้างอาคารปฏิบัติการและที่พักอาศัย ที่สามารถรองรับการดำรงชีพของมนุษย์ในสภาพแวดล้อมสุดขั้วที่แตกต่างไปจากโลกซึ่งต้องใช้เทคโนโลยีขั้นสูงและงบประมาณมหาศาลก็แทบจะเป็นไปไม่ได้ เพราะลำพังแค่ส่งนักบินอวกาศและเสบียงอาหารไปให้เพียงพอ ก็เป็นเรื่องยุ่งยากซับซ้อนมากอยู่แล้ว
แต่ NASA กำลังวางแผนทำความฝันนี้ให้เป็นจริง หลังจากทดสอบความสามารถของระบบที่ประกอบด้วยหุ่นยนต์ธรรมดา โครงสร้างสำเร็จรูป และอัลกอริธึมอัจฉริยะ เพื่อสร้างโครงสร้างขนาดใหญ่ที่ใช้งานได้และมีประสิทธิภาพสูง ซึ่งท้ายที่สุดจะเปิดใช้งานโครงสร้างพื้นฐานห้วงอวกาศอัตโนมัติได้จริงในอนาคต ซึ่งอาจเป็นส่วนสำคัญในการตั้งอาณานิคมบนดาวดวงอื่น
บทความจากศูนย์วิจัย NASA Ames ซึ่งตีพิมพ์ใน Science Robotics อธิบายถึงการสร้างและการทดสอบสิ่งที่พวกเขาเรียกว่าวัสดุทางกลศาสตร์ที่สามารถตั้งโปรแกรมใหม่ได้ด้วยตนเอง ในชื่อ “Automated Reconfigurable Mission Adaptive Digital Assembly Systems - ระบบแอสเซมบลีดิจิทัลแบบปรับเปลี่ยนภารกิจที่สามารถกำหนดค่าใหม่ได้โดยอัตโนมัติ” หรือ ARMADAS
การทำงานของหุ่นยนต์สร้างที่อยู่อาศัย ของ NASA
แนวคิดพื้นฐานของโครงสร้างที่สร้างขึ้นเองนั้นอยู่ที่การทำงานร่วมกันอย่างชาญฉลาดระหว่าง วัสดุก่อสร้างทรงลูกบาศก์ที่เรียกว่า voxels และหุ่นยนต์ที่ประกอบเข้าด้วยกัน เพื่อสร้างหอคอยสื่อสารและที่พักพิงบนพื้นผิวดวงจันทร์ ก่อนที่นักบินอวกาศจะมาถึง รวมถึงโครงสร้างบนวงโคจร เช่น บูมและเสาอากาศ
ในระหว่างการทดสอบ หุ่นยนต์ 3 ตัวทำงานกันโดยอิสระเป็นทีม เพื่อสร้างโครงสร้างที่พักพิงขนาดเมตรซึ่งมีขนาดประมาณโรงเก็บของ โดยใช้บล็อคก่อสร้างหลายร้อยชิ้น สำหรับการสาธิต ทีมงาน ARMADAS ได้จัดเตรียมแผนสำหรับโครงสร้าง แต่พวกเขาไม่ได้จัดการงานของหุ่นยนต์แบบละเอียด อัลกอริธึมซอฟต์แวร์ทำหน้าที่วางแผนงานของหุ่นยนต์ ระบบได้ฝึกฝนลำดับการสร้างในการจำลองก่อนที่จะเริ่มการทำงานจริง
ในระหว่างดำเนินการ หุ่นยนต์สองตัวเคลื่อนที่ในลักษณะเหมือนหนอน โดยเดินออกไปด้านนอกของโครงสร้าง โดยเคลื่อน voxels ขนาดเท่าลูกฟุตบอลไปทีละชิ้น หุ่นยนต์ตัวหนึ่งดึง voxel จากสถานีจ่ายและส่งต่อไปยังหุ่นยนต์ตัวที่สอง ซึ่งในทางกลับกัน ได้วาง voxel แต่ละตัวไว้ที่ตำแหน่งเป้าหมาย หุ่นยนต์ตัวที่สามปีนขึ้นไปตามพื้นที่ภายในและยึด voxels แต่ละตัวเข้ากับส่วนที่เหลือของโครงสร้าง
รูปร่างของชิ้นงานทำให้สามารถยึดติดกันได้หลายมุมโดยยังคงความแข็งแรงของโครงสร้างที่ดี NASA ระบุว่าการก่อสร้างแบบนี้เหมาะสมอย่างยิ่งกับโครงสร้างพื้นฐานที่มีระยะเวลายาวนานหรือมีขนาดใหญ่มาก โดยโครงสร้างและระบบหุ่นยนต์ทั้งหมดเป็นทรัพยากรที่สามารถปรับให้เหมาะสมตามพื้นที่และเวลาได้ ขณะที่ voxels สามารถสร้างขึ้นจากวัสดุที่เราพบในแหล่งกำเนิดบนดวงจันทร์หรือวัตถุดาวเคราะห์อื่น
หุ่นยนต์ที่พัฒนาโดยห้องปฏิบัติการใช้ voxels 256 ตัวและประกอบเป็นโครงสร้างที่พักโดยใช้เวลา 4.2 วัน ทีมงานระบุว่าหากส่งระบบนี้ไปยังดาวอังคารหรือดวงจันทร์ล่วงหน้าหนึ่งปี จะสามารถสร้างโครงสร้างดังกล่าวได้หลายสิบแห่งที่มีขนาดใหญ่เป็นสองเท่าด้วยเวลาที่เหลือ
แม้ว่าหุ่นยนต์จะมีสายส่งพลังงานในสภาพแวดล้อมของห้องปฏิบัติการ แต่หุ่นยนต์ก็ได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงการใช้งานแบตเตอรี่หรือพลังงานในสถานที่ บอทยึดใช้พลังงานจากแบตเตอรี่อยู่แล้ว และนักวิจัยกำลังพิจารณาวิธีชาร์จอุปกรณ์ระหว่างการทำงานเพิ่มเติม
เทคโนโลยีของ ARMADAS ที่ NASA กำลังวิจัยอยู่นี้ จะเพิ่มความสามารถของภารกิจสำรวจอวกาศห้วงลึกได้ และตั้งเป้าไว้ต่อว่า เมื่อภารกิจเสร็จสิ้น หุ่นยนต์จะสามารถแยกชิ้นส่วนโครงสร้างอวกาศ ปรับเปลี่ยนโครงสร้างอาคาร และสร้างการออกแบบขึ้นใหม่ตามความเหมาะสมต่อไป
ที่มา
ข่าวอื่นที่เกี่ยวข้อง
