3d打印的无人机像蜜蜂一样在飞行时建造和修复结构

放大字体  缩小字体 2022-09-22 12:56  浏览次数:

3D printing dro<em></em>nes work like bees to build and repair structures while flying

研究人员说,这项技术已经在实验室中进行了测试,最终可能被用于在难以进入或危险的地方进行制造和建筑,如高层建筑,或帮助灾后救灾建设。

3D打印在建筑行业的发展势头日益强劲。在现场和工厂,静态和移动机器人打印材料用于建筑项目,如钢铁和混凝土结构。

这种3D打印的新方法由帝国和Empa,瑞士联邦材料科学与技术实验室领导,使用飞行机器人,被称为无人机,使用集体建造方法,灵感来自自然建造者,如蜜蜂和黄蜂,他们一起工作,创造出大型的,复杂的结构。

该机队中的无人机被统称为空中增材制造(air - am),它们根据单一蓝图进行合作工作,并在飞行过程中调整各自的技术。它们在飞行时是完全自主的,但由人类控制者监控,控制者根据无人机提供的信息检查飞行进度,并在必要时进行干预。






帝国理工航空系和Empa机器人材料与技术中心的首席作者科瓦奇教授说:“我们已经证明,无人机可以自主工作,并协同工作,至少在实验室是这样的。我们的解决方案是可扩展的,可以帮助我们在未来难以到达的地区建造和修复建筑。”

打印3 d几何图形

air - am使用3D打印和路径规划框架来帮助无人机在建造过程中适应结构的几何变化。该机队由buildrone组成,在飞行过程中存放材料,以及持续测量buildrone产量并告知下一步制造步骤的质量控制scanrones。






为了测试这一概念,研究人员开发了四种定制的水泥混合物供无人机使用。

在整个制造过程中,无人机实时评估打印的几何图形,并调整其行为,以确保满足制造规格,制造精度为5毫米。

概念验证版画包括一个2.05米高的圆柱体(72层),使用聚氨酯泡沫材料,和一个18厘米高的圆柱体(28层),使用定制设计的结构胶凝材料。






该技术为在高层或其他难以到达的地点建造和修复结构提供了未来的可能性。接下来,研究人员将与建筑公司合作,验证解决方案,并提供维修和制造能力。

科瓦奇教授说:“我们相信,与传统的手工方法相比,我们的无人机舰队可以帮助降低未来的建设成本和风险。”

  • 3D printing dro<em></em>nes work like bees to build and repair structures while flying无人机采用泡沫结构。图片来源:伦敦大学学院计算机科学系,伦敦。Vijay M. Pawar博士和Robert Stuart-Smith, Autonomous制造实验室。
  • 3D printing dro<em></em>nes work like bees to build and repair structures while flyingBuilDrone。图片来源:伦敦大学学院计算机科学系,伦敦。Vijay M. Pawar博士和Robert Stuart-Smith, Autonomous制造实验室。
  • 3D printing dro<em></em>nes work like bees to build and repair structures while flying3D打印与胶凝材料。图片来源:伦敦大学学院计算机科学系,伦敦。Vijay M. Pawar博士和Robert Stuart-Smith, Autonomous

这项研究发表在《自然》杂志上。

热门搜索排行
声明:本站信息均由用户注册后自行发布,本站不承担任何法律责任。如有侵权请告知,立即做删除处理。
违法不良信息举报邮箱
晋ICP备17002844号
中国互联网举报中心