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蜂群般的无人机已经准备好3d打印建筑

玛丽女王学院的张克涛博士说:“未来的住宅和城市可以在自主机器人的帮助下建造。”BOB彩票体育综合

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信贷:自然
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研究人员发明了一组可以在飞行时打印3D结构的无人机。这些飞行机器人可以协调并决定如何打印比它们自身更大的物体,这拓展了建筑行业的视野。

此前使用3D打印进行建筑的试验涉及地面机器人,缺乏灵活性。为了解决这个问题,研究人员试图模仿蜜蜂和黄蜂等天然建筑者。因为他们的无人机可以在飞行时打印,他们也可以在难以到达的地方和敌对环境中建造。

该研究的第一作者、伦敦玛丽女王大学机器人学讲师张克涛博士说:“长期以来,自然系统一直是工程师制造智能人工机器的灵感来源BOB彩票体育综合。自然界的专业结构工程师——以及他们在建造栖息地时采用的建造方法——具有很强的可扩展性和适应性。

目前,我们已经证明了飞行机器人建造和修复建筑物是可能的。这是机器人技术中令人兴奋的一步。的家和城市未来可以建造帮助自主机器人

为了执行他们想要的任务,无人机需要能够遵循打印路径策略,评估他们的工作质量,相互广播他们的活动,并根据外部和团队因素自主做出决定。

机器人背后的研究人员由伦敦帝国理工学院和Empa、瑞士联邦材料科学与技术实验室以及伦敦玛丽女王大学等领导,他们在《自然》杂志上发表的一篇论文中将这种方法称为空中增材制造(air - am)。BOB彩票体育综合

自主决策

研究人员第一次开发了利用多架自主无人机飞行的可伸缩群控系统。他们使用了多学科物理人工智能开发方法让无人机像建造团队一样行动。

研究人员通过使用“buildrone”打印水泥材料实现了这一点,同时“ScanDrones”评估工作并指导buildrone。无人机能够实时自主任务分配、空间碰撞感知,并就如何有效工作做出决策。

例如,在一次实验中,一些无人机决定自行退役,因为可用空间中有太多的无人机。

无人机团队能够打印出大型几何物体,其中包括一个2米高的物体圆柱体由聚氨酯泡沫材料制成,一个18厘米高的圆柱体由定制设计的水泥状结构材料制成。

减少排放

空中调幅方法承诺帮助建筑业适应和应对气候变化。它还可能有助于解决该行业的劳动力短缺问题。

张博士说:“这种新方法涉及到原材料供应以外的最小运输,为减少全球CO提供了一个很有前途的解决方案。2建造业产生的废气及废物。

建筑行业正越来越多地采用基于机器人的技术。这些技术提高了生产效率,减少了该行业危险和劳动密集型工作的人力劳动。”

这项工作由工程和物理科学研究委员会(UKRI的一部分)、英国皇家学会、欧洲委员会的地平线2020计划、泰国皇家政府奖学金和巴斯大学研究奖学金资助。该项目还得到了工业合作伙伴Skanska、Ultimaker、Buro Happold和BR的支持。

共同调查人员包括罗伯特·斯图尔特-史密斯、斯特凡·卢滕格、维贾伊·帕瓦尔、理查德·鲍尔、克里斯·威廉姆斯和保罗·谢泼德,以及他们在伦敦大学学院、巴斯大学、宾夕法尼亚大学、伦敦玛丽女王大学和慕尼黑大学的研究团队。BOB彩票体育综合

这项研究是由伦敦大学学院和宾夕法尼亚大学的Stuart-Smith助理教授和帝国理工大学和Empa大学的Kovac教授在进行了试点研究合作和管道修复示范获奖后发起的。

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