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科学家创建受蜜蜂启发的系统 使用空中无人机来3D打印结构

在难以到达的地方建造或修复结构是一项艰巨的任务,因为将起重机、脚手架和其他东西搬进来可能相当困难。这就是科学家们正在创建一个受蜜蜂启发的系统的原因,它使用飞行的3D打印无人机来完成这项工作。

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这项技术被称为空中增材制造(Aerial-AM),由伦敦帝国理工学院和瑞士联邦材料科学与技术研究所(EMPA)的研究人员开发。它实际上结合了两种类型的四旋翼无人机,它们自主飞行并相互通信。

第一种无人机是BuilDrones。根据共享的数字蓝图,这些无人机通过其底部的喷嘴挤出连续的材料层--如湿混凝土--来协作建立结构。该喷嘴能够相对于无人机横向移动,以补偿后者的任何无意漂移。

第二种类型的无人机被称为ScanDrones。这些无人机监督打印过程,评估正在建造中的结构的几何形状。基于这些观察,它们向BuilDrones建议下一步该做什么,以便坚持蓝图,生产出预期的成品。

该系统目前的制造精度为正负5毫米。尽管它被设计成可以自行操作,但人类操作员仍仍处于循环状态,以便他们在必要时进行干预并采取手动控制。

在迄今为止进行的小规模测试中,Aerial-AM已被用来建造一个72层的2.05米高(6.7英尺)的圆柱体,该圆柱体由膨胀的聚氨酯基泡沫制成,还有一个28层的18厘米(7英寸)的圆柱体由定制的水泥状材料制成。

“我们已经证明了无人机可以自主和串联工作来建造和修复建筑物的概念,至少在实验室里是这样,”伦敦帝国理工学院航空系和Empa的机器人材料和技术中心的项目负责人Mirko Kovac说。“这种可扩展的解决方案可以帮助在高楼等难以到达的地区进行施工和维修。”

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关于这项研究的论文最近发表在《自然》杂志上。在下面的视频中可以看到无人机的行动。

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