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未來(lái)的空中機(jī)器人 可以在飛行中建造3D打印結(jié)構(gòu)

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日期:2022-09-23 13:30:13    來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)    

英國(guó)《自然》雜志21日發(fā)表的一篇工程學(xué)論文,英國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)展示了一組受動(dòng)物啟發(fā)的飛行機(jī)器人,可以在飛行中建造3D打印結(jié)構(gòu)。未來(lái)的飛行機(jī)器人可以在偏遠(yuǎn)或難以抵達(dá)的地點(diǎn)提供房屋或重要基礎(chǔ)設(shè)施的建造支持。

人們已開(kāi)發(fā)出地面機(jī)器人用于現(xiàn)場(chǎng)建造,因?yàn)樗鼈儽热祟?lèi)建筑人員更安全、生產(chǎn)力更高。但這些機(jī)器人受限于可操作的最大高度,而且大型系統(tǒng)需要插入電源,這降低了這類(lèi)機(jī)器人的機(jī)動(dòng)性。相反,自然中的建筑師,比如黃蜂、白蟻和家燕則高度靈活,可以在飛行中建造巢穴。

受這些自然建筑師啟發(fā),英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院設(shè)計(jì)了一種新型制造方法,使用一組無(wú)系留空中機(jī)器人,在人類(lèi)監(jiān)管下集群自行建造3D結(jié)構(gòu)。他們分別開(kāi)發(fā)了“建造無(wú)人機(jī)”用于放置材料,“掃描無(wú)人機(jī)”則用于評(píng)估結(jié)構(gòu)質(zhì)量。為了測(cè)試這個(gè)概念,研究人員同時(shí)還開(kāi)發(fā)了四種定制的水泥混合物供無(wú)人機(jī)建造。

這些空中機(jī)器人使用泡沫和水泥樣材料建造了概念驗(yàn)證的圓柱體,分別高2.05米和0.18米。這些結(jié)構(gòu)的建造精度很高,達(dá)到5毫米,這在英國(guó)建筑要求中是可接受的。無(wú)人機(jī)可以依照藍(lán)圖展開(kāi)協(xié)同工作,期間隨時(shí)調(diào)整技術(shù),飛行時(shí)它們是完全自主的,但由人工控制員監(jiān)控。

研究人員認(rèn)為,該技術(shù)已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了測(cè)試,隨著進(jìn)一步開(kāi)發(fā),未來(lái)的空中機(jī)器人可以幫助在難以抵達(dá)的區(qū)域建造結(jié)構(gòu),例如危險(xiǎn)地區(qū)、極高處或有自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的偏遠(yuǎn)地區(qū)。

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