Завдяки новим технологіям, розробленим дослідниками на чолі з Мірко Ковач в Імперському коледжі Лондона. Команду надихнули літаючі тварини, такі як бджоли, які разом створюють складні конструкції.
3D-друк сприяє швидкій трансформації будівельної галузі. Використання роботів для будівництва структур шар за шаром може підвищити безпеку та продуктивність будівельних майданчиків. Це також може зробити складні геометричні конструкції більш можливими для будівництва, одночасно зменшуючи витрати на матеріали та підвищуючи ефективність.
У своєму дослідженні команда Ковача розглянула, як цю техніку можна зробити на крок вперед, поєднавши 3D-друк із останніми досягненнями в технології дронів. Ідея полягає в тому, що безпілотні літальні апарати могли б імітувати поведінку спільних будівельників у природі, включаючи групи бджіл, ос або термітів.
Збір інформації
Постійно збираючи інформацію про стан будівельного проекту та обмінюючи ці дані між собою, ці істоти можуть адаптуватися до мінливого середовища, щоб будувати складні структури в широкому діапазоні розмірів.
Щоб імітувати цих комах-будівельників у технологічній системі, Ковач і його колеги створили чотири ключові технології для об’єднання переваг природних будівельників з інженерними принципами. По-перше, вони створили BuilDrones, які є повітряними дронами, які адаптовані для розміщення матеріалів з точністю до 5 мм; по-друге, вони запрограмували ці дрони використовувати бездротову систему, щоб повідомляти іншим дронам, що вони роблять.
Третім їх нововведенням було використання окремих ScanDrons для створення систем навігації та планування завдань. Замість того, щоб будувати самостійно, ці роботи розподіляють виробничі завдання між BuilDrones, оцінюють якість їхньої роботи та використовують алгоритми пошуку шляху, щоб обчислити, як ці завдання можна виконати максимально ефективно. Нарешті команда Ковача визначила легкі матеріали, які можна було б легко переносити та зберігати за допомогою BuilDrones.
Прості будівельні проекти
Щоб продемонструвати свою систему, дослідники використали групу дронів для виконання серії простих будівельних проектів у лабораторії: зокрема створення циліндра висотою приблизно 2 метри, надрукованого з швидкотвердіючої ізоляційної піни; і виготовлення циліндра заввишки 18 см із легкого, схожого на цемент матеріалу.
Непрямий 3D-друк створює складні біоскаффолди для відновлення росту кісток і тканин
Під час цих збірок команда показала, що їхня система може легко адаптуватися до варіацій кількості роботів і геометрії друку. Більше того, лише одна людина повинна була контролювати діяльність безпілотників, забезпечуючи мінімальну кількість помилок.
Тепер Ковач і його колеги сподіваються, що завдяки гнучкості їхньої технології незабаром дрони з 3D-друком будуть застосовуватися в реальних будівельних проектах. Це може бути особливо корисним для будівництва у важкодоступних, потенційно небезпечних місцях, включаючи віддалені гірські ділянки та верхні поверхи хмарочосів.
Дослідження описано в природа.
