mit開(kāi)發(fā)出自動(dòng)長(zhǎng)成藝術(shù)品的機(jī)器人

機(jī)器人可以自己生長(zhǎng)會(huì)是什么結(jié)果？最近mit就開(kāi)發(fā)出了一款繞線機(jī)器人，只要把它安裝在地上便能自己長(zhǎng)成各種形態(tài)的藝術(shù)品。

不知道大家還記得大講堂曾經(jīng)發(fā)布的一篇名為“僅用直線畫(huà)出逼真愛(ài)因斯坦”的文章嗎？通過(guò)一系列的直線交錯(cuò)出一幅幅名人頭像。

這些看似簡(jiǎn)單的“線”總能給人們帶來(lái)很多奇思妙想，但是單一的線條所能呈現(xiàn)的內(nèi)容是極其有限的

這里要分享的fiberbots繞線機(jī)器人就深諳此道，不但用上了更多的線條，還用上了更多的機(jī)器人，為我們協(xié)同創(chuàng)作出了一個(gè)極簡(jiǎn)的建筑

像不像一根樹(shù)苗拔地而起成長(zhǎng)為大樹(shù)

fiberbots是什么

準(zhǔn)確的來(lái)說(shuō)fiberbots不是一個(gè)機(jī)器人，而是一個(gè)數(shù)字化的制造平臺(tái)

fiberbots融合了協(xié)同機(jī)器人制造技術(shù)，能夠生成高度復(fù)雜的材料架構(gòu)

fiberbots這樣一個(gè)數(shù)字化制造平臺(tái)由一群機(jī)器人和一個(gè)控制系統(tǒng)組成

每個(gè)機(jī)器人將玻璃纖維長(zhǎng)絲纏繞在自身周?chē)?，以形成高?qiáng)度的管狀結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)可以并行構(gòu)建并交織在一起，以快速創(chuàng)建建筑結(jié)構(gòu)

同時(shí)每一個(gè)機(jī)器人是可移動(dòng)的，并使用自帶的傳感器反饋當(dāng)前的環(huán)境信息，基于控制系統(tǒng)預(yù)先設(shè)計(jì)的系統(tǒng)協(xié)議來(lái)控制每個(gè)單獨(dú)管的長(zhǎng)度和曲率

這使得設(shè)計(jì)人員能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)參數(shù)來(lái)達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，而不用單獨(dú)對(duì)每一個(gè)機(jī)器人進(jìn)行調(diào)整。

協(xié)同工作

其實(shí)不難看出fiberbots擁有了大自然中最珍貴品質(zhì)之一的協(xié)同

將原有的針對(duì)單個(gè)機(jī)器人的問(wèn)題轉(zhuǎn)化到了針對(duì)一簇機(jī)器人，簡(jiǎn)化了整個(gè)機(jī)器人控制

同時(shí)fiberbots還參照了各種生物通過(guò)利用層次結(jié)構(gòu)來(lái)控制和優(yōu)化多種材料屬性的技術(shù)。例如，蜘蛛可以旋轉(zhuǎn)蛋白質(zhì)纖維來(lái)編織絲網(wǎng)，具有調(diào)配局部和整體的材料特性，調(diào)整其材料的成分和纖維放置的位置，以創(chuàng)建強(qiáng)大而靈活的蜘蛛網(wǎng)

實(shí)際上小編看到這里，不免將fiberbots與3d打印技術(shù)聯(lián)想在了一起，后者是一層層地打印，前者是一卷卷地打印，但是都是通過(guò)對(duì)材料的堆疊來(lái)生產(chǎn)出特定的形狀和結(jié)構(gòu)

為了獲得豐富的結(jié)構(gòu)特性，fiberbots還支持多種多樣的纖維織造模式

用同樣的材料，既可以制造出一個(gè)又矮又小又緊實(shí)的水泥墩，也可以制造出又高又疏的大竹籃。

群體建筑的新思路

目前在群體建設(shè)方面的大多數(shù)研究工作集中在模仿傳統(tǒng)建筑方法的離散建筑構(gòu)件（例如，塊或梁）的聚合上

換句話說(shuō)只是換了一個(gè)人搬磚而已

通常，這些系統(tǒng)圍繞特定的模塊化或預(yù)制組件進(jìn)行開(kāi)發(fā)，極大地限制了復(fù)雜結(jié)構(gòu)的可能性。

而fiberbots的出現(xiàn)則通過(guò)群體制造的方法從根本上改變數(shù)字結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生遠(yuǎn)大于機(jī)器人尺寸的產(chǎn)品和物體

同時(shí)通過(guò)提供機(jī)器人編織等新穎的制造工藝，結(jié)合其非分層結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，降低了數(shù)字化結(jié)構(gòu)時(shí)生成建模函數(shù)難度。此外，通過(guò)群體感應(yīng)和驅(qū)動(dòng)，系統(tǒng)可以變得更具響應(yīng)性，能夠更好地適應(yīng)環(huán)境

還有一點(diǎn)

其實(shí)與3d打印一樣，fiberbots雖然開(kāi)辟了一條制造的新航路，但是也需要面對(duì)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)特性時(shí)面臨的問(wèn)題，同時(shí)如何將更多的材料融合在一起進(jìn)行編制也將是一個(gè)值得思考的問(wèn)題。

by the way，可能很多小伙伴會(huì)問(wèn)，fiberbots這樣纏繞自己，是怎樣實(shí)現(xiàn)向前生長(zhǎng)的呢？其實(shí)fiberbots的每個(gè)機(jī)器人先膨脹自己進(jìn)行繞線。