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仿生无人机实现空中建造3D“楼阁”

2022-09-22 09:00:35 | 来源: 科技日报 | 责编: 田蜜
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仿生无人机实现空中建造3D“楼阁”

研究概念图。图片来源:《自然》

  英国《自然》杂志21日发表的一篇工程学论文,英国科学家团队展示了一组受动物启发的飞行机器人,可以在飞行中建造3D打印结构。未来的飞行机器人可以在偏远或难以抵达的地点提供房屋或重要基础设施的建造支持。

  人们已开发出地面机器人用于现场建造,因为它们比人类建筑人员更安全、生产力更高。但这些机器人受限于可操作的最大高度,而且大型系统需要插入电源,这降低了这类机器人的机动性。相反,自然中的建筑师,比如黄蜂、白蚁和家燕则高度灵活,可以在飞行中建造巢穴。

  受这些自然建筑师启发,英国帝国理工学院设计了一种新型制造方法,使用一组无系留空中机器人,在人类监管下集群自行建造3D结构。他们分别开发了“建造无人机”用于放置材料,“扫描无人机”则用于评估结构质量。为了测试这个概念,研究人员同时还开发了四种定制的水泥混合物供无人机建造。

  这些空中机器人使用泡沫和水泥样材料建造了概念验证的圆柱体,分别高2.05米和0.18米。这些结构的建造精度很高,达到5毫米,这在英国建筑要求中是可接受的。无人机可以依照蓝图展开协同工作,期间随时调整技术,飞行时它们是完全自主的,但由人工控制员监控。

  研究人员认为,该技术已经在实验室进行了测试,随着进一步开发,未来的空中机器人可以帮助在难以抵达的区域建造结构,例如危险地区、极高处或有自然灾害风险的偏远地区。(记者 张梦然)

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