I ricercatori usano una squadra di robot mobili per stampare in 3D strutture su larga scala
Le stampanti 3D sono perfette nella creazione di oggetti di dimensioni sufficientemente ridotte da poter essere inserite nel vassoio della stampante. Tuttavia, se qualcuno vuole creare un oggetto su larga scala, è costretto a trovare una stampante abbastanza grande da ospitare il lavoro o a stamparlo in pezzi che possono essere assemblati in seguito. Per affrontare questo problema, un team di ricercatori della Nanyang Technological University di Singapore ha rimosso le restrizioni sulle dimensioni di una stampante utilizzando le braccia robotizzate su piattaforme mobili per stampare direttamente sul sito.
Come prova del concetto, il team ha creato un prototipo in grado di stampare “una struttura in calcestruzzo a pezzo unico [utilizzando] due robot mobili che operano contemporaneamente.” Il grande vantaggio di questo metodo di stampa 3D è che il sistema è liberato dai vincoli speciali di una stampante 3D più tradizionale dal braccio robotico davanti. I robot possono muoversi e definire il proprio volume di costruzione. Mentre l’altezza degli oggetti stampati è ancora limitata dalla portata dei bracci robotici, essi hanno comunque una maggiore flessibilità rispetto ad altri sistemi quando si tratta di lunghezza e larghezza. Tuttavia, anche questo potrebbe essere superato con i robot di livello industriale, e infatti il team sta già pensando di estendere la portata delle braccia dei robot mettendole sui sollevatori a forbice.
Un altro vantaggio è che possono essere molto efficienti, dal momento che è possibile utilizzare più robot per lavori di stampa più grandi, ognuno dei quali affronta un pezzo diverso allo stesso tempo. “Oltre a migliorare la velocità generale della stampa, avere più robot significa anche poter costruire strutture più forti e complesse, dal momento che non si incontra il problema di cercare di incollare cemento umido su cemento asciutto dove due parti si intersecano”, ha spiegato il ricercatori.
Il video qui sotto è una prova molto precoce del concetto. Questa particolare struttura ha un volume di costruzione di 186 x 46 x 13 cm e ha richiesto solo 7 minuti e 50 secondi per essere completata. Nel video i due robot sono guidati da un array di telecamere, ma non si spostano durante la stampa. Cuong Pham di NTU ha detto che era una limitazione del loro systhem e stanno ancora cercando di risolvere. “Fare in modo che i robot stampino mentre si spostano richiede una precisione ancora maggiore nella localizzazione della base, circa 1 millimetro, per garantire che gli strati siano posizionati in modo appropriato uno sopra l’altro”, ha detto Pham. rilevamento di ostacoli (e umani) per migliorare l’autonomia dei robot.
Ci saranno un sacco di applicazioni utili per un tale sciame robotico di stampanti 3D, ma i ricercatori immaginano che i loro dispositivi vengano usati nella costruzione, specialmente in aree remote o pericolose. “Usare una flotta di robot mobili per la costruzione potrebbe avere un potenziale estremo in altri aspetti non convenzionali”, hanno scritto. “Una di queste applicazioni è quella di consentire la costruzione automatizzata in aree remote difficili da raggiungere, come grotte sotterranee, la Luna o Marte, a cui è scomodo o addirittura impossibile portare altri tipi di macchine necessarie per i metodi di stampa di materiali cementizi esistenti “.
La loro ricerca è stata pubblicata su un documento, intitolato ” Stampa 3D su larga scala da un team di robot mobili ” nella rivista Automation in Construction .
