你的下一棟房子很可能是3D打印建造的。3D打印技術(shù)可以創(chuàng)造任何形狀復(fù)雜的物體，但其中一個(gè)因素仍然限制了你的創(chuàng)造力。打印出的物體大小會(huì)受到3D打印機(jī)尺寸的限制，所以如果你想3D打印一棟房子，你需要一臺(tái)比房子整體尺寸大的3D打印機(jī)。
3D打印機(jī)的尺寸問(wèn)題嚴(yán)重限制了嘗試打印更大物體的可能性。為此，來(lái)自巴塞羅納加泰羅尼亞高級(jí)建筑學(xué)院(IAAC)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種自主移動(dòng)3D打印機(jī)器人迷你建筑器。該機(jī)器人可以像建筑工人一樣來(lái)回移動(dòng)，以建造大型物體，如建筑物。這是一組三個(gè)不同的機(jī)器人，每個(gè)機(jī)器人完成自己不同的任務(wù)，分別打印不同的部分，這樣它們就連在一起，組成了一個(gè)大建筑。
IAAC研究小組表示:“在建筑行業(yè)，我們已經(jīng)整整一個(gè)世紀(jì)沒(méi)有看到任何顛覆性的技術(shù)了。我們相信，機(jī)器人和增材制造將在未來(lái)的建筑行業(yè)發(fā)揮關(guān)鍵作用。”
機(jī)器人因?yàn)轶w積小，被稱為“迷你建筑者”，最大的有2厘米寬。這些機(jī)器人組成三人小組，在打印過(guò)程中執(zhí)行不同的功能，在整體操作中相互協(xié)調(diào)，但又獨(dú)立完成各自的功能。通過(guò)使用由中央計(jì)算機(jī)提供的指令并結(jié)合其自身的傳感器和本地定位系統(tǒng)，每個(gè)微型建筑者按順序執(zhí)行其自身的任務(wù)。另一個(gè)機(jī)器人，稱為“供應(yīng)”機(jī)器人，為每個(gè)迷你建筑商提供液體建筑材料。
地面機(jī)器人的基礎(chǔ)
第一個(gè)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)器人通過(guò)軌道和帶有線條的傳感器四處走動(dòng)，以識(shí)別項(xiàng)目的大致輪廓。這種機(jī)器人拿著打印頭一層一層的把打印出來(lái)的物體堆起來(lái)，打印頭也隨之上升。當(dāng)打印出來(lái)的物體高度上升到基礎(chǔ)機(jī)器人夠不到的地方時(shí)，就輪到下一個(gè)機(jī)器人出場(chǎng)了。
抓取機(jī)器人抓取
夾點(diǎn)使用四個(gè)滾輪將其自身夾在構(gòu)建對(duì)象的頂部。每個(gè)滾輪都連接到旋轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)向致動(dòng)器上，這樣機(jī)器人就可以準(zhǔn)確地將自己定位在打印對(duì)象的指定區(qū)域上，并開(kāi)始3D打印。因?yàn)檫@個(gè)機(jī)器人需要作為支撐來(lái)固定自己在前面的打印結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)和形狀，最后一個(gè)機(jī)器人就出現(xiàn)了。
真空機(jī)器人真空
這是迷你建筑器建造過(guò)程中最后一個(gè)出場(chǎng)的機(jī)器人。它使用真空吸盤(pán)將自己附著在3D打印物體的表面。這個(gè)機(jī)器人的目的是強(qiáng)化它的打印結(jié)構(gòu)。為此，它通過(guò)兩條軌道在結(jié)構(gòu)上反復(fù)上下移動(dòng)，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(jié)構(gòu)支撐。
理論上，這些迷你建筑機(jī)器人可以打印無(wú)限的物體，而不受3D打印身體大小的限制。這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)行了七個(gè)月了。雖然該技術(shù)目前可能還不完善，但顯然研究人員已經(jīng)邁出了重要的第一步。雖然Minibuilder完成的第一個(gè)建筑是巴塞羅那設(shè)計(jì)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(tuán)隊(duì)的工作有一天將引領(lǐng)3D打印機(jī)器人構(gòu)建一個(gè)全尺寸的建筑。