《電子技術(shù)應(yīng)用》
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MIT自組裝實(shí)驗(yàn)室在開(kāi)發(fā)智能手機(jī)自組裝技術(shù)

2016-08-25

  關(guān)于制造業(yè)的未來(lái),,Skylar Tibbits有一些十分激進(jìn)的想法,。

  “如果你站在人類的尺度之外看看事物是如何制造的——看看DNA、細(xì)胞和蛋白質(zhì),,然后再站在行星的尺度行看一下——宇宙萬(wàn)物都是通過(guò)自組裝完成的,?!彼f(shuō)?!暗窃谌祟惓叨壬?,卻恰恰相反,我們制造出部件,,然后迫使它們組裝在一起,。”

  Tibbits是麻省理工學(xué)院(MIT)建筑系的一位研究科學(xué)家,,但他的研究?jī)?nèi)容跟建筑關(guān)系不大,。在MIT,他一直在開(kāi)發(fā)可以通過(guò)編程來(lái)自行組裝的材料和對(duì)象,。2011年,,他建立了一個(gè)實(shí)驗(yàn)4D打印的實(shí)驗(yàn)室,使用3D打印機(jī)來(lái)制造可以生長(zhǎng)和改變自己的材料,。從那時(shí)起,,由Tibbits及其合作伙伴Jared Laucks管理的自組裝實(shí)驗(yàn)室就收到了美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)提供的資金去實(shí)驗(yàn)一系列可以通過(guò)編程進(jìn)行自我構(gòu)建的材料。比如,,他們想出了可以自我組裝的扁平封裝家具,,以及可以讓運(yùn)動(dòng)鞋自動(dòng)系鞋帶的織物等。

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  如今,,通過(guò)與設(shè)計(jì)師Marcelo Coelho的合作,,Tibbits將要把自己的研究用于消費(fèi)電子類產(chǎn)品,。Marcelo Coelho在劍橋擁有一個(gè)自己同名的實(shí)驗(yàn)室。

  據(jù)了解,,這一項(xiàng)目目前仍處于起步階段,,他們的目標(biāo)是探索如何用幾個(gè)部件、一個(gè)能量源和正確的相互作用,,讓一部手機(jī)可以“打造自己”,,這中間無(wú)需人類甚至自動(dòng)化科技。據(jù)認(rèn)為,,這一項(xiàng)目不僅在一個(gè)實(shí)用水平上展示了Tibbit在自組裝方面的研究,,而且它也可能對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生重大影響。

  據(jù)悉,,這個(gè)項(xiàng)目的源起是MIT教授David Mellis DIY手機(jī)的一次嘗試,,Mellis教授使用一系列開(kāi)源代碼加上200美元的零部件組裝出了一部具有基本功能的手機(jī)。后來(lái)Mellis將這個(gè)項(xiàng)目做成了一個(gè)工具包,,引發(fā)了Tibbit和他的團(tuán)隊(duì)的思考:“我們能夠讓它們自行組裝嗎,?”

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  實(shí)際上,在Mellis發(fā)布DIY手機(jī)的幾年前,,Tibbits和他的實(shí)驗(yàn)室就有了一個(gè)自組裝手機(jī)的粗糙原型,。它是由6個(gè)部件組成的,可以組裝成兩個(gè)不同的手機(jī),。這些部件被放入一個(gè)滾筒裝置里,,不停地振動(dòng)旋轉(zhuǎn),直到這些部件組合成手機(jī),,根據(jù)滾筒裝置的速度,,它可以在一分鐘之內(nèi)組裝完成。

  整個(gè)過(guò)程看起來(lái)十分簡(jiǎn)單——要比大多數(shù)自動(dòng)化裝配技術(shù)簡(jiǎn)單得多——但是要實(shí)現(xiàn)它可不是那么容易的,。第一,,滾筒裝置的旋轉(zhuǎn)速度要足夠快,才會(huì)是部件相互碰撞,,但也不能太快,,否則很容易破損;其次,,這些部件本身需要設(shè)計(jì)一系列的鎖鑰機(jī)制,,使得部件之間可以正確連接,并阻止錯(cuò)誤的連接,;最后,需要有專門(mén)的設(shè)計(jì)讓這些部件連接起來(lái)后變得牢固,,就像膠或尼龍搭扣那樣,。在這里Tibbits的團(tuán)隊(duì)使用的是磁鐵,。

  據(jù)了解,Tibbits和他的團(tuán)隊(duì)從2013年開(kāi)始就一直致力于這方面的研究,,而且對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和改進(jìn)也有了大約一年的時(shí)間,。目前這一技術(shù)的成本很低,而且也經(jīng)過(guò)了簡(jiǎn)化,,但是對(duì)于Tibbits來(lái)說(shuō)最令人興奮的是理論上它是完全可以用于規(guī)模生產(chǎn)的,。上面所有的環(huán)節(jié)都可以被優(yōu)化:比如您可以使用不同的旋轉(zhuǎn)或搖擺速度,然后扔進(jìn)去1噸的部件以進(jìn)行快速組裝,。在實(shí)驗(yàn)室里,,他們?cè)谛D(zhuǎn)裝置上添加了泡沫襯里以避免碰撞,不過(guò)Tibbits稱他們?nèi)匀挥懈倪M(jìn)的余地,。

  對(duì)于在制造業(yè)的應(yīng)用,,Tibbits說(shuō),目前公司一般會(huì)通過(guò)兩種方式來(lái)保持低成本:轉(zhuǎn)移至海外勞動(dòng)力或自動(dòng)化,。無(wú)論哪種方式都會(huì)減少就業(yè)機(jī)會(huì),。盡管自組裝方法對(duì)于就業(yè)機(jī)會(huì)來(lái)說(shuō)不會(huì)有什么幫助,但是它能夠以更低的成本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,。

  最令人興奮的是該技術(shù)在設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用,。“現(xiàn)在電話都是預(yù)先定好的,,固定的,。”Tibbits說(shuō):“但想象一下,,當(dāng)你把不同的手機(jī)部件放在一起讓它們自行組裝——它們有可能出現(xiàn)不同的功能組合,。”聽(tīng)上去用戶好像在搖色子,?!暗侥壳盀橹梗覀冞€只觸及到它的表面,?!盩ibbits補(bǔ)充說(shuō)。


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