Ομάδες αερομεταφερόμενων drones τρισδιάστατης εκτύπωσης θα μπορούσαν μια μέρα να χρησιμοποιηθούν για την ολοκλήρωση κατασκευαστικών έργων σε επικίνδυνα ή δυσπρόσιτα περιβάλλοντα – χάρη στις νέες τεχνολογίες που αναπτύχθηκαν από ερευνητές με επικεφαλής τον Μίρκο Κόβατς στο Imperial College του Λονδίνου. Η ομάδα εμπνεύστηκε από ιπτάμενα ζώα όπως οι μέλισσες, που συνεργάζονται για να χτίσουν περίπλοκες κατασκευές.
Η τρισδιάστατη εκτύπωση οδηγεί σε έναν γρήγορο μετασχηματισμό στον κατασκευαστικό κλάδο. Η χρήση ρομπότ για τη δημιουργία δομών στρώμα προς στρώμα μπορεί να βελτιώσει την ασφάλεια και την παραγωγικότητα των εργοταξίων. Μπορεί επίσης να καταστήσει πιο εφικτή την κατασκευή πολύπλοκων γεωμετρικών κατασκευών, ενώ μειώνει το κόστος υλικών και ενισχύει την απόδοση.
Στη μελέτη τους, η ομάδα του Kovac εξέτασε πώς η τεχνική θα μπορούσε να προχωρήσει ένα βήμα παραπέρα συνδυάζοντας την τρισδιάστατη εκτύπωση με τις τελευταίες εξελίξεις στην τεχνολογία των drone. Η ιδέα είναι ότι τα μη επανδρωμένα ιπτάμενα οχήματα θα μπορούσαν να μιμηθούν τη συμπεριφορά συνεργαζόμενων κατασκευαστών στη φύση: συμπεριλαμβανομένων ομάδων μελισσών, σφηκών ή τερμιτών.
Συλλογή πληροφοριών
Με τη συνεχή συλλογή πληροφοριών σχετικά με την κατάσταση ενός κτιριακού έργου, ενώ επικοινωνούν αυτά τα δεδομένα μεταξύ τους, αυτά τα πλάσματα μπορούν να προσαρμοστούν σε μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα για να χτίσουν περίπλοκες δομές σε ένα ευρύ φάσμα κλίμακων μεγεθών.
Για να μιμηθούν αυτούς τους κατασκευαστές εντόμων σε ένα τεχνολογικό σύστημα, ο Kovac και οι συνεργάτες του δημιούργησαν τέσσερις βασικές τεχνολογίες για την ενοποίηση των πλεονεκτημάτων των φυσικών κατασκευαστών με τις αρχές της μηχανικής. Πρώτα, δημιούργησαν τα BuilDrones, τα οποία είναι εναέρια drones που είναι προσαρμοσμένα να αποθέτουν υλικά με ακρίβεια 5 mm. δεύτερον, προγραμμάτισαν αυτά τα drones να χρησιμοποιούν ένα ασύρματο σύστημα για να λένε σε άλλα drones τι κάνουν.
Η τρίτη τους καινοτομία ήταν η χρήση ξεχωριστών ScanDrones για τη δημιουργία συστημάτων πλοήγησης και σχεδιασμού εργασιών. Αντί να κατασκευάζονται, αυτά τα ρομπότ κατανέμουν εργασίες κατασκευής μεταξύ των BuilDrones, αξιολογούν την ποιότητα της δουλειάς τους και χρησιμοποιούν αλγόριθμους εύρεσης μονοπατιών για να υπολογίσουν πώς αυτές οι εργασίες θα μπορούσαν να ολοκληρωθούν όσο το δυνατόν πιο αποτελεσματικά. Τέλος, η ομάδα του Kovac εντόπισε ελαφριά υλικά που θα μπορούσαν εύκολα να μεταφερθούν και να αποτεθούν από τα BuilDrones.
Απλά κτιριακά έργα
Για να επιδείξουν το σύστημά τους, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια ομάδα drones για να πραγματοποιήσουν μια σειρά από απλά κτιριακά έργα στο εργαστήριο: συμπεριλαμβανομένης της δημιουργίας ενός κυλίνδρου ύψους περίπου 2 μέτρων, τυπωμένου από μονωτικό αφρό ταχείας σκλήρυνσης. και κατασκευάζοντας έναν κύλινδρο ύψους 18 cm από ένα ελαφρύ υλικό που μοιάζει με τσιμέντο.
Η έμμεση τρισδιάστατη εκτύπωση δημιουργεί περίπλοκα βιοσκαλωσιές για την αναγέννηση των οστών και των ιστών
Σε όλες αυτές τις κατασκευές, η ομάδα έδειξε ότι το σύστημά της μπορούσε να προσαρμοστεί εύκολα σε παραλλαγές στους αριθμούς των ρομπότ και στη γεωμετρία εκτύπωσης. Επιπλέον, χρειάστηκε μόνο ένα άτομο να επιβλέπει τις δραστηριότητες των drones – διασφαλίζοντας ότι έγιναν ελάχιστα λάθη.
Ο Kovac και οι συνεργάτες του ελπίζουν τώρα ότι η ευελιξία της τεχνολογίας τους θα μπορούσε σύντομα να δει drones τρισδιάστατης εκτύπωσης να εφαρμόζονται σε πραγματικά κατασκευαστικά έργα. Αυτό θα μπορούσε να είναι ιδιαίτερα χρήσιμο για την οικοδόμηση σε δυσπρόσιτες, δυνητικά επικίνδυνες τοποθεσίες, συμπεριλαμβανομένων απομακρυσμένων ορεινών περιοχών και των επάνω ορόφων ουρανοξυστών.
Η έρευνα περιγράφεται στο Φύση.
