Drones inspirados en abejas reparan y construyen estructuras sin dejar de volar


Un equipo internacional ha creado una flota de robots voladores inspirados en animales como abejas o avispas que, mientras vuelan, pueden construir estructuras impresas en 3D que pueden ser muy útiles para construir viviendas o infraestructuras en zonas remotas o de difícil acceso.

Los detalles de estos robots, diseñados por investigadores del Imperial College London y Empa, el Instituto Federal Suizo de Ciencia y Tecnología de Materiales, se publicaron hoy en la revista Nature.

Aunque la industria de la construcción ya está utilizando robots terrestres para la construcción “in situ”, a menudo están limitados por la altura máxima a la que pueden trabajar y deben conectarse a una fuente de alimentación para instalaciones grandes. Circunstancias que limitan su maniobrabilidad.

Los constructores naturales como avispas, termitas y golondrinas, por otro lado, son flexibles y se adaptan a su entorno durante el vuelo.

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Inspirándose en estos animales, los imperiales Mirko Kovac y sus compañeros han diseñado un nuevo modelo de robots voladores capaces de construir estructuras en 3D bajo la supervisión de un equipo humano.

Los drones de la flota, o Aerial Additive Manufacturing (Aerial-AM), operan de forma cooperativa desde una única aeronave, adaptando sus técnicas sobre la marcha, y son totalmente autónomos durante el vuelo, aunque supervisados ​​por un operador que realiza sus controles de trabajo e interviene. – si es necesario, según los propios drones.

La flota consta de “BuildDrones”, que depositan materiales durante el vuelo, y “ScanDrones”, que controlan la calidad y miden continuamente la producción de los BuilDrones e informan sobre los próximos pasos de producción.

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“Hemos demostrado que los drones pueden trabajar de forma autónoma y en tándem para construir y reparar edificios, al menos en el laboratorio. Nuestra solución es escalable y podría ayudar en la futura construcción y reparación de edificios en áreas de difícil acceso”, dice Kovac. .

Para probarlos, los investigadores desarrollaron cuatro mezclas de cemento hechas a medida para construir los drones.

Durante la construcción, los drones evaluaron la geometría impresa en tiempo real y ajustaron su comportamiento para garantizar que cumplieran con las especificaciones.

Utilizando una espuma a base de poliuretano, los drones construyeron un cilindro de prueba de 2,05 metros de altura (72 capas) y 18 centímetros adicionales de altura (28 capas) utilizando un material similar al cemento especialmente desarrollado.

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Las estructuras se construyeron con una precisión de 5 milímetros, un nivel aceptable dentro de las normas de construcción del Reino Unido.

Los autores creen que esta tecnología ofrece oportunidades futuras para construir y reparar estructuras en lugares de gran altitud o de difícil acceso, como áreas hostiles, remotas o propensas a desastres naturales.

En el futuro, el equipo trabajará con empresas constructoras para validar soluciones y brindar capacidades de reparación y fabricación.

“Creemos que nuestra flota de drones podría ayudar a reducir el costo y el riesgo de la construcción en el futuro en comparación con los métodos manuales tradicionales”, concluye Kovac.

EFE





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