Nyomtatnak a nyomtatott robotok

Siemens-pókok

Sokan félünk a pókoktól, az állat fóbiák tárgya, rémálmok gyakori főszereplője és – más ízeltlábúakhoz hasonlóan – tudományos kutatások, infotech fejlesztések ihlető forrása is. A mesterséges intelligencia egyik szakterülete, az ágens- és multiágens-rendszerek, valamint a rokon rajintelligencia programjait apró programocskáik összefüggő egészét, az egyedek összeadott intelligenciájánál okosabb viselkedésformákat mutató gépcsoportokat, robotokat előszeretettel mintázzák ízeltlábúakról, közösségi rovarokról, például méhekről, hangyákról.

A pókok kevésbé szociális lények és nem is rovarok, princetoni Siemens-kutatók viszont belőlük is közösséget formáltak, 2014 óta fejlesztettek és nyomtattak Livio Dalloro, a Terméktervezés, Modellezés és Szimuláció Kutatócsoport tagjának vezetésével. Többszáz példány a végcél, egyszer majd annyi Sispis (Siemens Spiders) áll össze dolgozó kollektívává, autonóm sereggé. Ugyanazt tennék, amiben fogantak: nyomtatnának, gyártanának. A gépállatok lábai additív gyártóeszközök – 3D printerek. Az elképzelés szerint eleinte az autó-, hajó- és repülőgépiparban alkalmaznák őket. A sok bot rétegről rétegre nyomtatna, mindegyiknek meglenne a maga részfeladata, részterülete, együttműködésük eredményeként viszont funkcionáló teljes szerkezeteket kapnánk.

Együttműködés

„Mivel egy-egy pók a tárgynak csak nagyon kicsi részét képes elkészíteni, közös tevékenységüket próbáljuk optimalizálni” – magyarázza Hasan Sinan Bank, a projekt másik vezetője.

Az optimalizáláshoz valamilyen szinten a környezetet is kell érzékelniük, majd elfoglalni az egyenként kijelölt munkaterületet. Az érzékelést nyomtatófejként működő lábuk végezné, a munkaterületeket elkülönítenék egymástól, idővel viszont bonyolultabb mértani alakzatok kivitelezésére is alkalmasak lehetnek. Az akadályokat elkerülik, elemük lemerülése előtt pedig visszatérnek a töltőállomásra. Előzetesen kommunikálják társaiknak, hogy hova tartanak, helyükre lép egy másik pók, és a munka fennakadás nélkül mehet tovább.

Egyelőre a Siemens csak a prototípus-platformnál tartan, amelynek „autonóm gyártógépei megértik és egymás között, már amennyi robotrendelkezésre áll, elosztják a feladatokat, majd megkezdik összehangolt együttműködésüket” – ismertette a koncepciót Dalloro.

A botok miniatűr motorja és a kábelek kivételével a mechanikától a szoftverig mindent maguk fejlesztettek, a pókalkatrészeket pedig nyomtatták. A gépek viselkedését szintén megtervezték, szimulációkat futtattak le, együttműködésüket viszont nem bonyolították túl, expliciten nem is programozták.

Növényekből előállított, biológiai úton lebomló, hőre lágyuló műanyagból, politejsavból álló matériát nyomtatnak. Tevékenységük korlátozott még, de ez csak a kezdet, és a mobilgyártásban különben sem próbálkozott még senki hasonlóval.

Méhek és pillangók

Az ipari irányítással és automatizálással foglalkozó, 176 országban 16700 személyt alkalmazó német Festo más alapokról indulva és másként kivitelezve, de szintén együttműködés-alapú rendszert, az április 13. és 17. közötti Hannoveri Vásáron bemutatott parányi bionikus robothangyákat nyomtatott. A környezetüket beépített 3D sztereókamerával érzékelő egyedeket eleve nagyobb feladatok közös végrehajtására programozták, a csoport a rajintelligencia elvei alapján működik. Környezetüket beépített 3D sztereókamerákkal érzékelik.

Őket is gyártótevékenységekre találták ki, de (még) nem nyomtatnak.

Valószínűleg a Festo másik rovarprojektjét, a koordináltan mozgó printelt pillangókat (eMotion Butterflies) szintén, a fejlesztők viszont nem nyilatkoztak az alkalmazásokról.