3D-печать набирает обороты в строительной отрасли . Как на месте, так и на заводе статические и мобильные роботы печатают материалы для использования в строительных проектах , например стальные и бетонные конструкции .
Этот новый подход к 3D-печати, который разработали Imperial и Empa, Швейцарские федеральные лаборатории материаловедения и технологии, использует летающих роботов, известных как дроны , которые используют методы коллективного строительства, вдохновленные естественными строителями, такими как пчелы и осы, которые работают вместе. для создания больших сложных конструкций.
Дроны в парке, известные под общим названием Aerial Additive Manufacturing (Aerial-AM), работают совместно по единому плану, адаптируя свои методы по ходу дела. Они полностью автономны во время полета, но за ними наблюдает человек-контролер, который проверяет прогресс и при необходимости вмешивается на основе информации, предоставленной дронами.
Ведущий автор профессор Ковач из Департамента аэронавтики Imperial и Центра материалов и технологий робототехники Empa рассказал: «Мы доказали, что дроны могут работать автономно и в тандеме для строительства и ремонта зданий, по крайней мере, в лаборатории. Наше решение является масштабируемым и может помочь нам в будущем строить и ремонтировать здания в труднодоступных местах».
Печать 3D-геометрии
Aerial-AM использует как 3D-печать, так и структуру планирования пути, чтобы помочь дронам адаптироваться к изменениям геометрии конструкции по мере строительства. Флот состоит из BuildDrones, которые размещают материалы во время полета, и ScanDrones, контролирующих качество, которые постоянно измеряют производительность BuilDrones и информируют их о следующих производственных этапах.
Чтобы проверить концепцию, исследователи разработали четыре специальных цементных смеси для дронов.
На протяжении всей сборки дроны оценивали напечатанную геометрию в режиме реального времени и адаптировали свое поведение, чтобы обеспечить соответствие спецификациям сборки с точностью изготовления до пяти миллиметров.
Отпечатки для проверки концепции включали цилиндр высотой 2,05 метра (72 слоя) из вспененного материала на основе полиуретана и цилиндр высотой 18 сантиметров (28 слоев) из специально разработанного конструкционного цементного материала.
Технология предлагает будущие возможности для строительства и ремонта конструкций в высоких или других труднодоступных местах. Затем исследователи будут работать со строительными компаниями, чтобы проверить решения и предоставить возможности для ремонта и производства .
Профессор Ковач сказал: «Мы считаем, что наш парк дронов может помочь снизить затраты и риски строительства в будущем по сравнению с традиционными ручными методами».
Исследование опубликовано в Nature .
Дополнительная информация: Мирко Ковач, Воздушное аддитивное производство с использованием нескольких автономных роботов, Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-04988-4 . www.nature.com/articles/s41586-022-04988-4
Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК
Бесплатная служба распространения новостей для научных организаций и стартапов
hello@technovery.com