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Wissenschaftler können jetzt Strukturen mit Schwärmen fliegender Drohnen bauen

Schwärme von Drohnen könnten sich auf einer zukünftigen Marsmission befinden. (Bild: Yusuf Furkan KAYA, Aerial Robotics Laboratory, Imperial College London/Empa)

Forscher in der Schweiz und im Vereinigten Königreich haben fliegende 3D-Druckroboter entwickelt, die wie Bienen und Wespen Strukturen auf den Flügeln bauen können.

Sie sagen, die Technologie könnte verwendet werden, um Gebäude an schwierigen Stellen wie Katastrophengebieten oder in den oberen Bereichen von Wolkenkratzern zu errichten oder zu reparieren.

Die Drohnen arbeiten zusammen, um Materialschichten abzulagern, die von einem digitalen Design geleitet werden, und passen ihre Bewegungen an, während sie gehen.

Sie sind während des Fluges völlig autonom, werden aber von einem menschlichen Controller überwacht.

  • Sehen Sie die Drohnen in Aktion:

„Wir haben bewiesen, dass Drohnen autonom und im Tandem arbeiten können, um Gebäude zu bauen und zu reparieren, zumindest im Labor.“ sagte Forschungsleiter Prof. Mirko Kovac. „Unsere Lösung ist skalierbar und könnte uns in Zukunft helfen, Gebäude in schwer zugänglichen Gebieten zu bauen und zu reparieren.“

Die Flotte besteht aus „BuilDrones“, die während des Fluges Materialien deponieren, und qualitätskontrollierenden „ScanDrones“, die ihre Leistung messen und bei der Steuerung helfen.

Während des gesamten Baus bewerten die Drohnen die gedruckte Geometrie und passen ihr Verhalten an, um die Spezifikationen auf fünf Millimeter genau zu erfüllen.

Eine BuilDrone und eine ScanDrone bauten diesen 2 m hohen Turm aus schnell härtendem Schaum (University College London/BRE)

Die Forscher ließen die Flotte einen 2 m hohen Zylinder bauen, der aus 72 Schichten eines Schaums auf Polyurethanbasis bestand, und einen 18 cm langen Zylinder, der aus 28 Schichten eines maßgeschneiderten zementartigen Materials bestand.

Das Team stammt vom Imperial College London und der Empa, der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt mit Sitz in Dübendorf bei Zürich.

Zu den Co-Ermittlern gehören Robert Stuart-Smith, Stefan Leutenegger, Vijay Pawar, Richard Ball, Chris Williams und Paul Shepherd sowie ihre Forschungsteams am University College London, der University of Bath, der University of Pennsylvania, der Queen Mary University of London und der Technischen Universität München).

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Das Projekt wird vom schwedischen Bauunternehmen Skanska und dem britischen beratenden Ingenieur Buro Happold sowie der britischen Forschungsorganisation BRE unterstützt.

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Andreas Freitag

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