你的下一棟房子很可能是3D打印建造的。3D打印技術可以創(chuàng)造任何形狀復雜的物體,但其中一個因素仍然限制了你的創(chuàng)造力。打印出的物體大小會受到3D打印機尺寸的限制,所以如果你想3D打印一棟房子,你需要一臺比房子整體尺寸大的3D打印機。
3D打印機的尺寸問題嚴重限制了嘗試打印更大物體的可能性。為此,來自巴塞羅納加泰羅尼亞高級建筑學院(IAAC)的研究人員開發(fā)了一種自主移動3D打印機器人迷你建筑器。該機器人可以像建筑工人一樣來回移動,以建造大型物體,如建筑物。這是一組三個不同的機器人,每個機器人完成自己不同的任務,分別打印不同的部分,這樣它們就連在一起,組成了一個大建筑。
IAAC研究小組表示:“在建筑行業(yè),我們已經整整一個世紀沒有看到任何顛覆性的技術了。我們相信,機器人和增材制造將在未來的建筑行業(yè)發(fā)揮關鍵作用。”
機器人因為體積小,被稱為“迷你建筑者”,最大的有2厘米寬。這些機器人組成三人小組,在打印過程中執(zhí)行不同的功能,在整體操作中相互協調,但又獨立完成各自的功能。通過使用由中央計算機提供的指令并結合其自身的傳感器和本地定位系統(tǒng),每個微型建筑者按順序執(zhí)行其自身的任務。另一個機器人,稱為“供應”機器人,為每個迷你建筑商提供液體建筑材料。
地面機器人的基礎
第一個進入施工現場的機器人通過軌道和帶有線條的傳感器四處走動,以識別項目的大致輪廓。這種機器人拿著打印頭一層一層的把打印出來的物體堆起來,打印頭也隨之上升。當打印出來的物體高度上升到基礎機器人夠不到的地方時,就輪到下一個機器人出場了。
抓取機器人抓取
夾點使用四個滾輪將其自身夾在構建對象的頂部。每個滾輪都連接到旋轉和轉向致動器上,這樣機器人就可以準確地將自己定位在打印對象的指定區(qū)域上,并開始3D打印。因為這個機器人需要作為支撐來固定自己在前面的打印結構上,所以3D打印材料的干燥固化速度需要非常快,才能支撐下一層的打印。為了加速材料的干燥和固化,Grip還配備了加熱器。一旦3D打印出打印物體的結構和形狀,最后一個機器人就出現了。
真空機器人真空
這是迷你建筑器建造過程中最后一個出場的機器人。它使用真空吸盤將自己附著在3D打印物體的表面。這個機器人的目的是強化它的打印結構。為此,它通過兩條軌道在結構上反復上下移動,打印出幾乎垂直于其他層的材料,為一些較大的物體提供結構支撐。
理論上,這些迷你建筑機器人可以打印無限的物體,而不受3D打印身體大小的限制。這個項目已經進行了七個月了。雖然該技術目前可能還不完善,但顯然研究人員已經邁出了重要的第一步。雖然Minibuilder完成的第一個建筑是巴塞羅那設計博物館在外部展覽空間創(chuàng)造的示范作品,但我們可以想象,該團隊的工作有一天將引領3D打印機器人構建一個全尺寸的建筑。