Tänu uutele tehnoloogiatele, mille on välja töötanud teadlased, kelle juhid on Mirko Kovac Londoni Imperial College'is. Meeskond sai inspiratsiooni lendavatest loomadest, nagu mesilased, kes teevad koostööd keerukate struktuuride ehitamisel.
3D-printimine viib ehitustööstuses kiiresti ümber. Robotite kasutamine konstruktsioonide kihthaaval ülesehitamiseks võib parandada ehitusplatside ohutust ja tootlikkust. Samuti võib see muuta keerukate geomeetriliste struktuuride ehitamise teostatavamaks, vähendades samal ajal materjalikulusid ja suurendades tõhusust.
Kovaci meeskond uuris oma uuringus, kuidas saaks tehnikat sammu võrra edasi teha, ühendades 3D-printimise droonitehnoloogia uusimate edusammudega. Idee seisneb selles, et mehitamata lendavad sõidukid võiksid jäljendada looduses koostööd tegevate ehitajate käitumist: sealhulgas mesilaste, herilaste või termiitide rühmad.
Informatsiooni kogumine
Pidevalt ehitusprojekti oleku kohta teavet kogudes ja neid andmeid omavahel edastades saavad need olendid kohaneda muutuvate keskkondadega, et ehitada keerulisi struktuure paljudes suurusskaalades.
Nende putukatehitajate jäljendamiseks tehnoloogilises süsteemis lõi Kovac ja kolleegid neli peamist tehnoloogiat looduslike ehitajate eeliste ühendamiseks tehniliste põhimõtetega. Esiteks lõid nad BuilDrones, mis on õhudroonid, mis on kohandatud materjalide ladestamiseks 5 mm täpsusega; teiseks programmeerisid nad need droonid kasutama juhtmevaba süsteemi, et teistele droonidele öelda, mida nad teevad.
Nende kolmas uuendus oli kasutada navigeerimis- ja ülesannete planeerimise süsteemide loomiseks eraldi ScanDroneid. Selle asemel, et ise ehitada, jaotavad need robotid tootmisülesandeid BuilDrones'i vahel, hindavad nende töö kvaliteeti ja kasutavad teeotsingu algoritme, et arvutada, kuidas neid ülesandeid võimalikult tõhusalt täita. Lõpuks tuvastas Kovaci meeskond kerged materjalid, mida BuilDrones saaks hõlpsasti kanda ja hoiustada.
Lihtsad ehitusprojektid
Oma süsteemi demonstreerimiseks kasutasid teadlased droonide rühma, et viia laboris läbi rida lihtsaid ehitusprojekte: sealhulgas umbes 2 m kõrguse silindri loomine, mis oli trükitud kiiresti kõvenevast isolatsioonivahust; ja 18 cm kõrguse silindri valmistamine kergest tsemenditaolisest materjalist.
Kaudne 3D-printimine loob keerukad biokarkassid luude ja kudede taaskasvamiseks
Kogu nende ehituste ajal näitas meeskond, et nende süsteem suudab kergesti kohaneda robotite arvu ja trükigeomeetria erinevustega. Veelgi enam, droonide tegevust pidi jälgima vaid üks inimene – tagamaks, et vigu tehakse minimaalselt.
Kovac ja tema kolleegid loodavad nüüd, et nende tehnoloogia paindlikkus võib peagi näha 3D-printimise droone rakendamist reaalsetes ehitusprojektides. See võib olla eriti kasulik raskesti ligipääsetavates potentsiaalselt ohtlikes kohtades, sealhulgas kaugemates mägipiirkondades ja pilvelõhkujate ülemistel korrustel ehitamisel.
Uuringut kirjeldatakse artiklis loodus.
