2022年9月23日，據(jù)資源庫獲悉，近日，研究人員創(chuàng)建了一個無人機艦隊，可以在飛行時3D打印空中結構。這些飛行機器人可以協(xié)調并決定如何打印比自己更大的物體——擴大了建筑行業(yè)的視野。

以前使用3D打印進行建筑的試驗涉及地面機器人，缺乏靈活性。為了解決這個問題，研究人員試圖模仿蜜蜂和黃蜂等自然建造者。因為他們的無人機可以在飛行時打印，所以他們也可以在難以到達的地方和惡劣的環(huán)境中建造。

研究第一作者、倫敦瑪麗女王大學機器人學講師張克濤博士說：“長期以來，大自然一直是工程師制造智能機器人的靈感來源。自然界中的專業(yè)結構工程師——以及他們建造棲息地的施工方法——具有很強的可擴展性和適應性。  

目前，我們已經證明飛行機器人可以建造和修復結構。這是機器人技術中令人興奮的一步。 未來的家庭和城市可以在自主機器人的幫助下建造?！?br />
為了執(zhí)行他們想要的任務，無人機需要能夠遵循打印路徑策略，評估他們的工作質量，相互通信他們的活動，并根據(jù)外部和團隊因素自主做出決策。  

這項技術被稱為空中增材制造（Aerial-AM），由倫敦帝國理工學院和瑞士聯(lián)邦材料科學與技術研究所（EMPA）的研究人員開發(fā)，其論文發(fā)表在《自然》雜志上。

自主決策

研究人員開發(fā)了可擴展的基于群的控制系統(tǒng)，使用多學科物理人工智能開發(fā)方法 ，使無人機表現(xiàn)得像一個建造者團隊。

這些3D打印無人機是由BuilDrone（建造無人機）和ScanDrone（掃描無人機）組成，前者負責建造，后者則主要承擔質量控制任務，測量前者的施工情況并給出下一個施工建議。無人機能夠進行實時自主任務分配、空間碰撞感知以及如何進行有效工作決策。  

為了展示無人機的能力，研究人員使用泡沫和一種特殊的輕質水泥材料，建造了高度從0.18米到2.05米不等的結構，最終誤差不到5毫米。

減少排放

Aerial-AM方法有望幫助建筑行業(yè)適應和應對氣候變化，同時它還可以幫助解決該行業(yè)的勞動力短缺問題。

張博士說：“這種新方法涉及原材料供應之外的最少運輸，為減少全球二氧化碳排放和建筑業(yè)產生的材料浪費提供了一個有前景的解決方案 。建筑業(yè)越來越多地采用基于機器人的技術，這些正在提高生產力并減少施工的危險和人力。”

未來，Aerial-AM或將為偏遠地區(qū)住房和重要基礎設施建設提供支持，并為在火星建造提供了一種新的可能。論文地址：https://www.nature.com/articles/s41586-022-04988-4

2022年9月23日，據(jù)資源庫獲悉，近日，研究人員創(chuàng)建了一個無人機艦隊，可以在飛行時3D打印空中結構。這些飛行機器人可以協(xié)調并決定如何打印比自己更大的物體——擴大了建筑行業(yè)的視野。

以前使用3D打印進行建筑的試驗涉及地面機器人，缺乏靈活性。為了解決這個問題，研究人員試圖模仿蜜蜂和黃蜂等自然建造者。因為他們的無人機可以在飛行時打印，所以他們也可以在難以到達的地方和惡劣的環(huán)境中建造。

研究第一作者、倫敦瑪麗女王大學機器人學講師張克濤博士說：“長期以來，大自然一直是工程師制造智能機器人的靈感來源。自然界中的專業(yè)結構工程師——以及他們建造棲息地的施工方法——具有很強的可擴展性和適應性。  

目前，我們已經證明飛行機器人可以建造和修復結構。這是機器人技術中令人興奮的一步。 未來的家庭和城市可以在自主機器人的幫助下建造?！?br />
為了執(zhí)行他們想要的任務，無人機需要能夠遵循打印路徑策略，評估他們的工作質量，相互通信他們的活動，并根據(jù)外部和團隊因素自主做出決策。  

這項技術被稱為空中增材制造（Aerial-AM），由倫敦帝國理工學院和瑞士聯(lián)邦材料科學與技術研究所（EMPA）的研究人員開發(fā)，其論文發(fā)表在《自然》雜志上。

自主決策

研究人員開發(fā)了可擴展的基于群的控制系統(tǒng)，使用多學科物理人工智能開發(fā)方法 ，使無人機表現(xiàn)得像一個建造者團隊。

這些3D打印無人機是由BuilDrone（建造無人機）和ScanDrone（掃描無人機）組成，前者負責建造，后者則主要承擔質量控制任務，測量前者的施工情況并給出下一個施工建議。無人機能夠進行實時自主任務分配、空間碰撞感知以及如何進行有效工作決策。  

為了展示無人機的能力，研究人員使用泡沫和一種特殊的輕質水泥材料，建造了高度從0.18米到2.05米不等的結構，最終誤差不到5毫米。

減少排放

Aerial-AM方法有望幫助建筑行業(yè)適應和應對氣候變化，同時它還可以幫助解決該行業(yè)的勞動力短缺問題。

張博士說：“這種新方法涉及原材料供應之外的最少運輸，為減少全球二氧化碳排放和建筑業(yè)產生的材料浪費提供了一個有前景的解決方案 。建筑業(yè)越來越多地采用基于機器人的技術，這些正在提高生產力并減少施工的危險和人力。”

未來，Aerial-AM或將為偏遠地區(qū)住房和重要基礎設施建設提供支持，并為在火星建造提供了一種新的可能。論文地址：https://www.nature.com/articles/s41586-022-04988-4