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无人机组团盖房子

无人机组建筑团队,29分钟“盖”2 米房子!

自 20 世纪 60 年代以来,人类已经对火星实行了 40 余次探测任务,但至今却没有将任何一个人送上火星。而多年来致力于殖民火星的全球首富马斯克( Elon Musk ),对人类何时可能登上火星也已做出过多次预测。

日前,他再度重申,希望 20 年内能在火星建造一座能够自给自足的城市。

问题来了,即使人类最终能够登上火星,稀薄的大气、寒冷的气候和漫天的沙尘等恶劣环境,将使得人类很难在火星表面长时间活动和作业,比如建造居住或活动场所。

来自伦敦帝国理工学院( Imperial College London )与瑞士联邦材料科学与技术实验室( 简称 EMPA )的研究团队及其合作者就为未来的火星建造,提供了一种新的可能。

他们制定的新型建造方法 ,即是利用 3D 打印无人机来 “盖” 房子!而这一项重磅研究成果,也登上了最新一期权威科学期刊《 自然 》( Nature )的封面。


无人机组团盖房子

据了解,这些 3D 打印无人机是由 BuilDrone( 建造无人机 )和 ScanDrone( 扫描无人机 )组成,前者负责建造,后者则主要承担质量控制任务,测量前者的施工情况并给出下一个施工建议。

研究人员表示,这项解决方案是可以不断拓展的,未来有助于人类难以到达的地区,例如危险地区、极高处或有自然灾害风险的偏远地区来建造和修复建筑物。

为了证明该系统可以处理更复杂的无人机编队,该团队使用无人机上的灯光创建了一个光迹延时序列,模拟制作一个高高的圆顶状结构。

无人机组团盖房子
无人机变身建筑师


3D 打印无人机的灵感来源于自然界中的 “建筑师” —— 蜜蜂、白蚁和家燕等,它们可以在飞行中建造巢穴,表现得非常灵活。

受这些自然系统的启发,研究团队及其合作者提出了一种名为 “空中增材制造”( Aerial-AM )的集体建造新方法,使用不受束缚的移动机器人网络作为一个多主体系统来运行。可通过无人机在 29 分钟,建造 2.05 米高圆柱体,并且精度很高,与预想的原始蓝图相比,误差不到 5 毫米。

无人机组团盖房子


在这个过程中,有一个不得不面对的工程之外的难题:建筑材料重量。目前已经实现的地面 3D 打印建筑使用的一般是水泥或者混凝土。但总不至于让无人机搬着这么重的建材飞到天上 “盖房子” 吧?

因此,研究团队与瑞士联邦材料实验室合作开发出了一种类似水泥的材料,在打印时是柔软的,过段时间后就会变硬,最重要的一点是:它很轻。

这项研究目前只验证了无人机群在实验室环境下的建筑能力。未来还将增加户外测绘系统和 GPS,以及开发无人机自动充电功能,进一步减少人类干预的必要。

© 动态图片来源:nature video
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