Ученые предлагают строить здания с помощью дронов
Время на прочтение: 3 минут(ы)
Будущие строительные площадки могут выглядеть совершенно по-другому благодаря новой, воздушной технологии 3D-печати. В отличие от обычных стройплощадок, заполненных рабочими, новые технологии позволят в будущем строить здания с помощью дронов, которые буду печатать новые здания.
Группа инженеров со всего мира разработала команду летающих роботов, способных создавать конструкции, паря в воздухе. Согласно исследованию, опубликованному в среду в журнале Nature, эти беспилотники открывают возможность для строительных проектов в районах со сложным архитектурными условиями.
Вдохновленная насекомыми, такими как пчелы и осы, которые используют методы коллективного строительства, исследовательская группа использовала первый в своем роде рой дронов с 3D-печатью, которые самостоятельно перемещаются и используют строительные материалы.
“Мы доказали концепцию, согласно которой дроны могут работать автономно и в тандеме для строительства и ремонта зданий. По крайней мере, в лаборатории у нас получилось”, — говорится в заявлении Мирко Ковача, руководителя центра материалов и технологий робототехники швейцарского исследовательского института Empa и соруководителя исследования.
Это масштабируемое решение могло бы помочь в строительстве и ремонте в труднодоступных районах.
Согласно исследованию, 3D-печать, также известная как аддитивное производство, уже используется для повышения эффективности и безопасности некоторых строительных проектов. Однако размеры современной технологии 3D-печати, а также тот факт, что это оборудование обычно подключается к стационарному источнику питания, ограничивают возможности этих машин для сборки зданий в неблагоприятных условиях.
Чтобы обойти эти ограничения и строить здания с помощью дронов, предлагаемая технология использует два типа беспилотников, которые работают в тандеме. “BuilDrone” использует насадку осаждения для «выгрузки» строительных материалов, а “ScanDrone” наблюдает и анализирует операции “BuilDrone”.
«Эти решения на самом деле могут быть очень экономичными и обеспечивать совершенно новый способ работы, который был бы совершенно невозможен при использовании обычных методов”, — сказал Виджай Павар, соавтор исследования и исследователь компьютерных наук в Университетском колледже Лондона в Англии.
В рамках исследования исследователи проиллюстрировали доказательство концепции способностью дронов работать вместе для создания цилиндров из изоляционной пены и материалов, похожих на цемент. По словам Джереми Хсу из New Scientist, высота первой из этих башен составляла почти семь футов (213,36 см.), а второй — всего семь дюймов. Моделирование команды показало возможность создания более крупных строительных структур с одновременным использованием до 15 роботов.
Поскольку эта технология продолжает развиваться, исследователи надеются, что она откроет возможности строительства в изолированных районах или при чрезвычайных ситуациях. Беспилотные летательные аппараты могли бы помочь в строительстве жилья и инфраструктуры там, где “беспрецедентное увеличение частоты стихийных бедствий или суровость климатических условий делают существующие подходы к строительству сложными”, пишут авторы.
В дальнейшем беспилотники могли бы печатать временные дома для перемещенных лиц или производить ремонт инфраструктуры во время отключения электроэнергии, сообщает The Daily Beast. Согласно тому же заявлению, в отдаленном будущем исследователи предполагают, что их роботы будут жужжать даже на Марсе.
Рахул Пранат, исследователь машиностроения из Университета Карнеги-Меллон, не участвовавший в исследовании, сообщает The Daily Beast, что исследование связано с развитием технологий 3D-печати и робототехники. “[Воздушные роботы] устранили бы препятствия на пути многих применений 3D-печати и вышли бы за пределы современных технологий”, — говорит он изданию.
Тем не менее, Пранат добавляет, что технологии производства и робототехники нуждаются в совершенствовании, прежде чем группа дронов сможет реально использоваться в полномасштабных строительных проектах.
Исследователи продолжат испытания технологии, прежде чем она будет доступна для заключения первого настоящего контракта на крупномасштабное строительство.
С помощью этих беспилотных летательных аппаратов, которые самостоятельно смогут принимать решения на протяжении всего процесса строительства, будущие архитекторы получат возможность изменять дизайн зданий в середине даже строительства и адаптировать свои проекты к сложным условиям, говорит соруководитель исследования Роберт Стюарт-Смит.
“Мы продемонстрировали первых в мире роботов, которые выполняют 3D-печать в полете, и это довольно удивительное достижение”, — рассказывает он изданию.
Видео строительства домов с помощью дронов
Использованы материалы:
https://www.thedailybeast.com/scientists-invent-flying-3d-printing-drones-to-construct-buildings
https://www.empa.ch/web/s604/drohnen-nature-paper
7