Los equipos de drones de impresión 3D aerotransportados podrían usarse algún día para completar proyectos de construcción en entornos peligrosos o de difícil acceso, gracias a las nuevas tecnologías desarrolladas por investigadores dirigidos por Mirko Kovac en el Imperial College de Londres. El equipo se inspiró en animales voladores como las abejas, que colaboran para construir estructuras complejas.
La impresión 3D está impulsando una rápida transformación en la industria de la construcción. El uso de robots para construir estructuras capa por capa puede mejorar la seguridad y la productividad de los sitios de construcción. También puede hacer que las estructuras geométricas complejas sean más factibles de construir, al tiempo que reduce los costos de materiales y aumenta la eficiencia.
En su estudio, el equipo de Kovac analizó cómo la técnica podría llevarse un paso más allá al combinar la impresión 3D con los últimos avances en tecnología de drones. La idea es que los vehículos voladores no tripulados puedan imitar el comportamiento de los constructores colaborativos en la naturaleza: incluidos grupos de abejas, avispas o termitas.
Recopilación de información
Al recopilar continuamente información sobre el estado de un proyecto de construcción, mientras se comunican estos datos entre sí, estas criaturas pueden adaptarse a entornos cambiantes para construir estructuras complejas en una amplia gama de escalas de tamaño.
Para imitar a estos constructores de insectos en un sistema tecnológico, Kovac y sus colegas crearon cuatro tecnologías clave para unificar las ventajas de los constructores naturales con principios de ingeniería. Primero, crearon BuilDrones, que son drones aéreos que están adaptados para depositar materiales con una precisión de 5 mm; segundo, programaron estos drones para usar un sistema inalámbrico para decirles a otros drones lo que están haciendo.
Su tercera innovación fue usar ScanDrones separados para crear sistemas de navegación y planificación de tareas. En lugar de construirse a sí mismos, estos robots distribuyen las tareas de fabricación entre los BuilDrones, evalúan la calidad de su trabajo y usan algoritmos de búsqueda de rutas para calcular cómo se pueden completar estas tareas de la manera más eficiente posible. Finalmente, el equipo de Kovac identificó materiales livianos que los BuilDrones podrían transportar y depositar fácilmente.
Proyectos de construcción simples.
Para demostrar su sistema, los investigadores utilizaron un grupo de drones para llevar a cabo una serie de proyectos de construcción simples en el laboratorio: incluida la creación de un cilindro de aproximadamente 2 m de altura, impreso a partir de una espuma aislante de curado rápido; y hacer un cilindro de 18 cm de alto con un material liviano similar al cemento.
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A lo largo de estas construcciones, el equipo demostró que su sistema podía adaptarse fácilmente a las variaciones en el número de robots y la geometría de impresión. Además, solo se requería una persona para supervisar las actividades de los drones, lo que garantizaba que se cometieran errores mínimos.
Kovac y sus colegas ahora esperan que la flexibilidad de su tecnología pronto pueda ver drones de impresión 3D aplicados en proyectos de construcción reales. Esto podría ser particularmente útil para construir en lugares de difícil acceso y potencialmente peligrosos, incluidos sitios montañosos remotos y los pisos superiores de los rascacielos.
La investigación se describe en Naturaleza.
