Un equipo internacional ha creado una flota de robots voladores, inspirados en animales como las abejas o las avispas, que pueden construir estructuras impresas en 3D mientras vuelan, lo que puede ser muy útil para construir viviendas o infraestructuras en zonas remotas o de difícil acceso.
Los detalles de estos robots, que han sido diseñados por Investigadores del Imperial College de Londres y de Empa -los Laboratorios Federales Suizos de Ciencia y Tecnología de Materiales-, se publicaron en la revista Nature.
Aunque el sector de la construcción ya emplea robots terrestres para la construcción “in situ”, suelen estár limitados por la altura máxima a la que pueden operar y, en el caso de los sistemas a gran escala, deben estar conectados a una fuente de alimentación, circunstancias que reducen su maniobrabilidad.
Mientras, los constructores naturales, como las avispas, las termitas y las golondrinas son flexibles y se adaptan al entorno mientras vuelan.
Inspirándose en las abejas, investigadores han diseñado un nuevo modelo de robots aéreos que, supervisados por un equipo humano, son capaces de construir estructuras en 3D.
Los drones de la flota, o Aerial Additive Manufacturing (Aerial-AM), trabajan de forma cooperativa a partir de un único plano, adaptan sus técnicas sobre la marcha y son totalmente autónomos mientras vuelan, aunque están supervisados por un operario que comprueba su trabajo e interviene -si es necesario-, según la información que le proporcionan los propios drones.
Posibilidades futuras para construir y reparar
La flota está formada por “BuilDrones”, que depositan materiales durante el vuelo, y “ScanDrones” que controlan la calidad y miden continuamente la producción de los BuilDrones y les informan de los siguientes pasos de fabricación.
“Hemos demostrado que los drones pueden trabajar de forma autónoma y en tándem para construir y reparar edificios, al menos en el laboratorio. Nuestra solución es escalable y podría ayudar a construir y reparar edificios en zonas de difícil acceso en el futuro”, afirma Mirko Kovac, líder del proyecto.
Para probarlos, los investigadores desarrollaron cuatro mezclas de cemento a medida para que los drones construyeran.
Durante la construcción, los drones evaluaron la geometría impresa en tiempo real y adaptaron su comportamiento para asegurarse de que cumplían las especificaciones.
Usando una espuma a base de poliuretano, los drones construyeron un cilindro de prueba de 2,05 metros de altura (72 capas) y otro de 18 centímetros de altura (28 capas) con un material parecido al cemento y diseñado a medida.
Las estructuras se construyeron con una precisión de 5 milímetros, una medida aceptable dentro de los requisitos de construcción del Reino Unido.
Los autores creen que esta tecnología ofrece posibilidades futuras para construir y reparar estructuras en lugares altos o de difícil acceso como zonas hostiles, remotas o con riesgo de desastres naturales.
A partir de ahora, el equipo trabajará con empresas de construcción para validar las soluciones y proporcionar capacidades de reparación y fabricación.
“Creemos que nuestra flota de drones podría ayudar a reducir los costes y riesgos de la construcción en el futuro, en comparación con los métodos manuales tradicionales”, concluye Kovac.
