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Los BuilDrones ( derecha) imprimen su material en 3D durante el vuelo, y
los ScanDrones ( izquierda) miden continuamente su producción para el
control de calidad. Crédito: Imperial College London
Investigadores del instituto Empa de Suiza, la Universidad de Pensilvania y
el Imperial College de Londres han creado un enjambre de drones inspirados
en abejas que pueden imprimir colectivamente material en 3D mientras vuelan,
lo que permite una fabricación ilimitada para construir y reparar
estructuras. Bajo control humano, estos robots voladores, inspirados en
constructores naturales como las abejas y las avispas, trabajan en equipo
para imprimir materiales en 3D para construir o reparar estructuras mientras
vuelan.
El sistema, denominado
Aerial Additive Manufacturing (Aerial-AM), incorpora en realidad dos tipos de drones cuadricópteros, que vuelan de
forma autónoma y se comunican entre sí. Los investigadores desarrollan
BuilDrones para depositar materiales durante el vuelo, y los ScanDrones, que
controlan la calidad, miden continuamente los resultados de los BuilDrones y
les informan de los siguientes pasos de fabricación.
Un marco escalable de impresión tridimensional (3D) y planificación de
trayectorias permite que las tareas de los robots y el tamaño de la
población se adapten a las variaciones de la geometría de la impresión y a
la adaptación del comportamiento del robot. Los drones de impresión 3D son
totalmente autónomos en vuelo, pero hay un controlador humano en el bucle
que puede supervisar el progreso e intervenir si es necesario, basándose en
la información proporcionada por el dron.
Para probar el concepto, los investigadores desarrollaron cuatro mezclas
similares al cemento para que los drones construyeran. A lo largo de la
construcción, los drones evalúan la geometría impresa en tiempo real y
adaptan su comportamiento para asegurarse de que cumplen las
especificaciones de construcción, con una precisión de fabricación de cinco
milímetros. Las impresiones de prueba de concepto incluían un cilindro de
2,05 metros de altura compuesto por 72 capas de material de espuma a base de
poliuretano y un cilindro de 0,18 metros de altura compuesto por 28 capas de
un material estructural similar al cemento diseñado a medida.
"Hemos demostrado el concepto de que los drones pueden trabajar de forma
autónoma y en conjunto para construir y reparar edificios, al menos en el
laboratorio. Esta solución escalable podría ayudar a la construcción y
reparación en zonas de difícil acceso, como los edificios altos", afirma el
investigador principal, Mirko Kovac.
La tecnología ofrece posibilidades futuras para la construcción y reparación
de estructuras en lugares sin límites, altos o de difícil acceso". A
continuación, los investigadores trabajarán con empresas de construcción
para validar las soluciones y proporcionar capacidades de reparación y
fabricación. Creen que la tecnología supondrá un importante ahorro de costes
y reducirá los riesgos de acceso en comparación con los métodos manuales
tradicionales.
Fuentes, créditos y referencias:
Fuente:
Imperial College London