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国际最新研究:受动物启发飞行机器人可开展3D建造

   日期:2022-09-22     来源:中国新闻网     评论:0    
  中新网北京9月22日电(记者孙自法)国际著名学术期刊《自然》最新发表一篇工程学论文,研究人员展示了一组受动物启发研制的飞行机器人,可以在飞行中建造3D打印结构。这项研究表明,未来的飞行机器人可以在偏远或难以抵达的地点提供房屋或重要基础设施的建造支持。

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受动物启发飞行机器人与建造的泡沫结构。VijayM.Pawar和RobertStuart-Smith博士供图
 
  该论文介绍,人们已开发出地面机器人用于现场建造,因为它们比人类建筑人员更安全、生产力更高,但这些机器人受限于可操作的最大高度,而且大型系统需要插入电源,从而降低了这类机器人的机动性。相反,自然中的“建筑师”比如黄蜂、白蚁和家燕则高度灵活,它们适应飞行辅助建造巢穴。

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研发的飞行机器人BuilDrone(建造无人机)。VijayM.Pawar和RobertStuart-Smith博士供图
 
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两款飞行机器人ScanDrone(左)和BuilDrone(右)。VijayM.Pawar和RobertStuart-Smith博士供图
 
  受这些自然“建筑师”启发,论文通讯作者、英国伦敦帝国理工学院米尔科·科瓦奇(MirkoKovac)和同事及合作者设计出一种新型制造方法,使用一组无系留空中机器人,在人类监管下集群自行建造3D结构。他们开发的BuilDrone(建造无人机)放置材料,ScanDrone(扫描无人机)评估结构质量。这些机器人使用泡沫和水泥样材料建造了概念验证的圆柱体,分别高2.05米和0.18米。这些结构的建造精度很高,达到5毫米,这在英国建筑要求中可以接受。

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受动物启发飞行机器人用水泥样材料进行3D打印。VijayM.Pawar和RobertStuart-Smith博士供图
 
  论文作者认为,随着进一步开发,未来的空中机器人可以帮助在难以抵达的区域建造结构,例如危险地区、极高处或有自然灾害风险的偏远地区。
 
 
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