Investigadores desarrollan drones que pueden construir estructuras • The Register

Los robots voladores podrían ser la respuesta al desafío de construir estructuras en ubicaciones remotas o lugares de difícil acceso, según los ingenieros que han desarrollado un enfoque basado en drones para la impresión 3D.

Fabricación aditiva aérea con múltiples robots autónomos

Fabricación aditiva aérea con múltiples robots autónomos. Imagen: Kovac et al/Nature

Tubería de cemento u otro medio estructural a través de un una enorme plataforma de impresión 3D ya ha sido probada como un método potencial para automatizar la construcción de casas y otros edificios.

Pero la maquinaria pesada tiene sus límites, que los ingenieros proponen que pueden superar utilizando drones para maniobrar una boquilla de impresión 3D.

Las abejas y las avispas, que construyen estructuras a partir de fibra de madera regurgitada triturada, sirvieron de inspiración a los investigadores del London Imperial College y Empa, los Laboratorios Federales Suizos de Ciencia y Tecnología de Materiales. Han desarrollado un nuevo proceso de fabricación utilizando un grupo de robots aéreos sin ataduras para construir estructuras 3D de forma colectiva y autónoma bajo supervisión humana.

Conocidos colectivamente como fabricación aditiva aérea (Aerial-AM), los drones se dividen en máquinas que escanean una estructura o disposición del terreno para ayudar a determinar un plan (ScanDrones) y aquellas que realizan la impresión 3D, denominadas BuilDrones. Estos últimos están equipados con una boquilla que se mueve para dar cuenta de la volatilidad en la posición de vuelo del dron.

Juntos, los equipos de drones trabajan de manera cooperativa a partir de un solo modelo, adaptando sus técnicas a medida que avanzan, según un papel publicado en la revista Nature esta semana. Los drones son completamente autónomos mientras vuelan, pero son monitoreados por un controlador humano que verifica el progreso e interviene si es necesario, según la información proporcionada por los drones, dijeron los investigadores.

El autor principal, el profesor Mirko Kovac, director del Departamento de Aeronáutica de Imperial y del Centro de Tecnología y Materiales de Robótica de Empa, dijo: “Hemos demostrado que los drones pueden funcionar de forma autónoma y en conjunto para construir y reparar edificios, al menos en el laboratorio. Nuestra solución es escalable y podría ayudarnos a construir y reparar edificios en áreas de difícil acceso en el futuro”.

ScanDrone (izquierda) y BuilDrone (derecha).  Crédito_ University College London, Departamento de Ciencias de la Computación, Londres

ScanDrone (izquierda) y BuilDrone (derecha). Crédito: University College London, Departamento de Ciencias de la Computación

En el entorno de prueba, los drones han construido impresiones de prueba de concepto que incluyen un cilindro de 2,05 m de altura compuesto por 72 capas de una espuma a base de poliuretano. Otra estructura que imprimieron los drones es un cilindro de 18 cm de alto compuesto por 28 capas a base de un material similar al cemento.

Los investigadores afirman que la tecnología ofrece posibilidades futuras para construir y reparar estructuras en lugares 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.

“Creemos que nuestra flota de drones podría ayudar a reducir los costos y riesgos de la construcción en el futuro, en comparación con los métodos manuales tradicionales”, dijo Kovac. ®