Un enjambre de drones de impresión 3D cooperativos inspirados en abejas
Un equipo de investigación internacional, liderado por el experto en drones Mirko Kovac de Empa y el Imperial College London, ha desarrollado un enjambre de drones de impresión 3D aérea cooperativos, tomando como modelo a las abejas. Estos robots voladores trabajan en equipo bajo control humano para imprimir materiales 3D mientras vuelan, permitiendo construir o reparar estructuras.
Impresión 3D en la construcción
Su nuevo enfoque con drones
La impresión 3D está ganando impulso en la industria de la construcción, donde robots estáticos y móviles imprimen materiales para proyectos de construcción, como estructuras de acero y hormigón. Sin embargo, un nuevo enfoque, desarrollado por Imperial College London y Empa, utiliza drones voladores que emplean métodos de construcción colectiva inspirados en abejas y avispas.
Fabricación aditiva aérea
El sistema Aerial-AM y su funcionamiento
El sistema de la fabricación aditiva aérea (Aerial-AM), involucra una flota de drones que trabajan en conjunto a partir de un único plan. El enjambre está compuesto por BuilDrones, encargados de depositar materiales durante el vuelo, y ScanDrones de control de calidad, que miden la producción de BuilDrones y brindan información sobre los próximos pasos de fabricación. Este enfoque abre las puertas a la fabricación y construcción in situ en lugares peligrosos o de difícil acceso, como en la construcción de socorro después de un desastre y edificios altos.
Desarrollo de la tecnología Aerial-AM
Para probar el concepto, los investigadores desarrollaron cuatro mezclas de materiales similares al cemento para construir los drones. Durante la construcción, los drones evalúan en tiempo real la geometría impresa y adaptan su comportamiento para garantizar la precisión de fabricación. Se realizaron pruebas de concepto que incluyeron la impresión de un cilindro de 2,05 metros (72 capas) utilizando un material de espuma a base de poliuretano, y un cilindro de 18 centímetros (28 capas) con un material similar al cemento estructural. La tecnología Aerial-AM ofrece posibilidades futuras para la construcción y reparación de estructuras en lugares de difícil acceso.
Colaboraciones del proyecto Aerial-AM
El proyecto Aerial-AM, dirigido por el profesor Mirko Kovac del Departamento de Aeronáutica de Imperial y el Centro de Tecnología y Materiales de Robótica de Empa, cuenta con la colaboración de investigadores de UCL, University of Bath, University of Pennsylvania, Queen Mary University y University of Munich. Además, cuenta con el apoyo de socios industriales como Skanska, Ultimaker, Burohappold y BRE. Estas colaboraciones son fundamentales para validar las soluciones desarrolladas y proporcionar capacidades de reparación y fabricación.
Construcción sin fronteras: La revolución de la impresión 3D aérea
La impresión 3D aérea con drones está transformando el panorama de la construcción. Gracias al enjambre de drones cooperativos y al uso de métodos de construcción colectiva inspirados en la naturaleza, es posible imprimir materiales 3D mientras los robots vuelan y trabajan en equipo. Esta tecnología promete importantes ahorros de costos, reducción de riesgos en lugares de difícil acceso y una mayor flexibilidad en la construcción y reparación de estructuras. Con el apoyo de colaboradores académicos y socios industriales, la fabricación aditiva aérea está abriendo nuevas posibilidades y cambiando la forma en que construimos en el mundo actual.
El profesor Kovac dijo: “Hemos probado el concepto de que los drones pueden funcionar de forma autónoma y en conjunto para construir y reparar edificios, al menos en el laboratorio. Esta solución escalable podría ayudar a la construcción y reparación en áreas de difícil acceso, como edificios altos”.
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