Echipe de drone aeropurtate cu imprimare 3D ar putea fi folosite într-o zi pentru a finaliza proiecte de construcție în medii periculoase sau greu accesibile – datorită noilor tehnologii dezvoltate de cercetători conduși de Mirko Kovac la Colegiul Imperial din Londra. Echipa a fost inspirată de animale zburătoare, cum ar fi albinele, care colaborează pentru a construi structuri complexe.
Imprimarea 3D conduce la o transformare rapidă în industria construcțiilor. Utilizarea roboților pentru a construi structuri strat cu strat poate îmbunătăți siguranța și productivitatea șantierelor. De asemenea, poate face structurile geometrice complexe mai fezabile de construit, reducând în același timp costurile cu materialele și sporind eficiența.
În studiul lor, echipa lui Kovac a analizat modul în care tehnica ar putea fi dusă un pas mai departe, combinând imprimarea 3D cu cele mai recente progrese în tehnologia dronelor. Ideea este că vehiculele zburătoare fără pilot ar putea imita comportamentul constructorilor colaborativi în natură: inclusiv grupuri de albine, viespi sau termite.
Colectarea de informații
Prin colectarea continuă de informații despre starea unui proiect de construcție, în timp ce comunică aceste date între ele, aceste creaturi se pot adapta la medii în schimbare pentru a construi structuri complexe pe o gamă largă de dimensiuni.
Pentru a imita acești constructori de insecte într-un sistem tehnologic, Kovac și colegii au creat patru tehnologii cheie pentru unificarea avantajelor constructorilor naturali cu principiile de inginerie. În primul rând, au creat BuildDrones, care sunt drone aeriene care sunt adaptate să depună materiale cu o precizie de 5 mm; în al doilea rând, au programat aceste drone să folosească un sistem wireless pentru a spune altor drone ce fac.
A treia inovație a lor a fost utilizarea ScanDrones separate pentru a crea sisteme de navigare și de planificare a sarcinilor. În loc să se construiască ei înșiși, acești roboți distribuie sarcinile de producție între BuildDrones, evaluează calitatea muncii lor și folosesc algoritmi de găsire a căii pentru a calcula modul în care aceste sarcini ar putea fi finalizate cât mai eficient posibil. În cele din urmă, echipa lui Kovac a identificat materiale ușoare care ar putea fi transportate și depozitate cu ușurință de către BuildDrones.
Proiecte simple de constructii
Pentru a-și demonstra sistemul, cercetătorii au folosit un grup de drone pentru a realiza o serie de proiecte simple de construcție în laborator: inclusiv crearea unui cilindru înalt de aproximativ 2 m, imprimat dintr-o spumă izolatoare cu întărire rapidă; și realizarea unui cilindru de 18 cm înălțime dintr-un material ușor, asemănător cimentului.
Imprimarea 3D indirectă creează bioschele complicate pentru regenerarea oaselor și a țesuturilor
Pe parcursul acestor versiuni, echipa a arătat că sistemul lor s-ar putea adapta cu ușurință la variațiile numerelor roboților și a geometriei imprimării. În plus, o singură persoană a fost necesară pentru a supraveghea activitățile dronelor – asigurându-se că au fost făcute greșeli minime.
Kovac și colegii lor speră acum că flexibilitatea tehnologiei lor ar putea vedea în curând drone de imprimare 3D aplicate în proiecte de construcție reale. Acest lucru ar putea fi deosebit de util pentru construirea în locații greu accesibile, potențial periculoase, inclusiv locuri montane îndepărtate și etajele superioare ale zgârie-norilor.
Cercetarea este descrisă în Natură.
