O pesquisador chinês, Ketao Zhang, junto com seus colegas do Imperial College London e da Empa criaram uma frota de impressoras 3D voadoras inspiradas em abelhas e vespas para a construção e reparo de estruturas em voo. Os pesquisadores tiveram trabalhos de pesquisa publicados na revista Nature.
A tecnologia pode ser utilizada para a fabricação e construção em locais de difícil acesso ou perigosos, tais como edifícios altos ou ajudar na construção de alívio pós-desastre. A impressão em 3D está ganhando força na indústria da construção civil. Tanto no local como na fábrica, robôs estáticos e móveis imprimem materiais para uso em projetos de construção, tais como estruturas de aço e concreto.
Os zangões da frota, conhecidos coletivamente como Aerial Additive Manufacturing (Aerial-AM), trabalham cooperativamente a partir de um único projeto, adaptando suas técnicas à medida que vão avançando. Eles são totalmente autônomos enquanto voam, mas são monitorados por um piloto humano que verifica o progresso e intervir se necessário, com base nas informações fornecidas pelos drones.
O autor principal Mirko Kovac, professor do Departamento de Aeronáutica da Imperial e chefe do Centro de Materiais e Tecnologia de Robótica da Empa, disse: “Provamos que os drones podem trabalhar de forma autônoma e em conjunto para construir e reparar edifícios, pelo menos no laboratório. Nossa solução é escalável e poderia nos ajudar a construir e reparar edifícios em áreas de difícil acesso no futuro”.
Impressão de geometrias 3D
A Aerial-AM utiliza tanto uma estrutura de impressão 3D quanto de planejamento de caminhos para ajudar os drones a se adaptarem às variações na geometria da estrutura à medida que a construção avança. A frota consiste em BuilDrones, que depositam materiais durante o voo, e ScanDrones de controle de qualidade que medem continuamente a saída do BuilDrones e informam seus próximos passos de fabricação.
Para testar o conceito, os pesquisadores desenvolveram quatro misturas cimentícias sob medida para os drones construírem com eles.
BuilDrones
ScanDrones
Ao longo da construção, os drones avaliaram a geometria impressa em tempo real e adaptaram seu comportamento para garantir que atendessem as especificações de construção, com precisão de fabricação de cinco milímetros.
A prova de conceito incluiu um cilindro de 2,05 metros de altura (72 camadas) com um material de espuma à base de poliuretano, e um cilindro de 18 centímetros de altura (28 camadas) com um material cimentício estrutural projetado sob medida.
A tecnologia oferece possibilidades futuras para a construção e reparo de estruturas em locais altos ou outros de difícil acesso. A seguir, os pesquisadores trabalharão com empresas de construção para validar as soluções e fornecer capacidades de reparo e fabricação.
Disse o professor Kovac: “Acreditamos que nossa frota de aeronaves poderia ajudar a reduzir os custos e riscos da construção no futuro, em comparação com os métodos manuais tradicionais”.
Este trabalho foi financiado pelo Engineering and Physical Sciences Research Council (parte da UKRI), a Royal Society, o Programa Horizonte 2020 da Comissão Europeia, a Royal Thai Government Scholarship e uma University of Bath Research Scholarship. O projeto também é apoiado pelos parceiros industriais Skanska, Ultimaker, Buro Happold, e BRE.
O projeto “Aerial Additive Manufacturing with Multiple Autonomous Robots” do Zhang et.al foi publicado em 21 de setembro de 2022 na revista Nature.
Fonte: IThome
