Министроители: крошечные роботы для 3D-печати зданий

Просто невероятно, как далеко ушла в своем развитии технология 3D-печати за последнюю пару лет. И речь здесь не только о резком снижении цен на 3D-принтеры и повышении скорости печати. Мы говорим о новаторских идеях, которые возникают буквально из воздуха чуть ли не каждый день.

Например, мы уже знаем о летающих дронах, возможностях биопечати, смартфоне Ara, состоящем из модулей, и разнообразных вариантах 3D-печати еды. Сегодня команда исследователей из Института Современной Архитектуры Каталонии, который находится в Барселоне, Испания, предложила еще один вариант применения технологии трехмерной 3D-печати.

Одна из проблем современных 3D-принтеров заключается в том, что их рабочий объем ограничен габаритными размерами. Чтобы напечатать дом, необходим принтер, который будет больше дома. Это приводит к ограничению возможностей 3D-принтера и громадным расходам для отдельного пользователя или компании, решившейся на крупномасштабный проект. Исследователи Стюарт Маггс, Дори Садан и Кристина Нан под руководством Саши Джокика и Петра Новикова придумали абсолютно уникальный метод печати таких крупных объектов, как здания. Главную роль в нем играют передвижные 3D-печатающие роботы, которых прозвали Министроителями.

«Уже почти сто лет в строительстве не совершалось никаких прорывов, – говорят исследователи. – Мы считаем, что роботы и аддитивное производство сыграют главную роль в развитии строительной индустрии в будущем».

Захватный робот прикрепляется к стенке конструкции

Министроители представлены тремя разными роботизированными устройствами, габариты которых не превышают 42 см. Несмотря на такие небольшие размеры, они могут построить практически любое здание. Каждый из трех роботов выполняет свою функцию и необходим для удачного завершения строительства.

Робот для закладывания фундамента

Этот робот первым появляется на строительной площадке. Для движения по кругу и распознания положения объекта он снабжен гусеницами и сенсором для прослеживания линии. Печатающая головка робота постепенно поднимается вверх по мере выращивания объекта. Когда стены здания становятся слишком высокими, и робот больше не может дотянуться до них, на сцену выходит следующий Министроитель.

Захватный робот

Этот робот прикрепляется к стенке будущего здания с помощью четырех роликов. Каждый из роликов подсоединен к вращающимся и направляющим силовым приводам, которые позволяют роботу выбрать точное положение и продолжить работу. Ранее напечатанная конструкция служит для этого робота основой для захвата, поэтому материал должен очень быстро высыхать, иначе он не сможет нанести следующий слой. С этой целью в захватный робот встроены нагревательные элементы, под воздействием которых материал мгновенно затвердевает. Когда конструкция завершена, приходит время для последнего робота.

Вакуумный робот

Это последний из трех Министроителей. Он прикрепляется к стене объекта с помощью чашечной присоски. Его цель – укрепить напечатанную конструкцию. Для этого он движется вверх и вниз, нанося материал практически перпендикулярно ранее напечатанным слоям. В результате получается достаточно надежная поверхность.

Вакуумный робот в действии

Работая вместе, Министроители могут возводить большие конструкции без необходимости применения крупномасштабного 3D-принтера. Хотя технология еще не доведена до совершенства, исследователям все же удалось сделать первый шаг к внедрению нового метода строительства зданий и других крупных объектов, который, несомненно, не останется без внимания.

Статья подготовлена для 3DToday.ru