Стройка и ремонт зданий в труднодоступных локациях – это сложная и опасная работа, требующая специфических навыков и оборудования (краны, строительные леса и т. п.). Для машинизации подобных процессов учёные разработали Aerial-AM – флотилию дронов, способных осуществлять 3D-печать в полёте. По словам разработчиков, вдохновением для создания строительной флотилии дронов стали пчёлы и осы, которые строят свои гнёзда, находясь в полёте.
Aerial Additive Manufacturing или Aerial-AM – это система дронов, разрабатываемая специалистами из Имперского колледжа Лондона и Швейцарских федеральных лабораторий по испытаниям и исследованиям материалов (EMPA). Она представляет собой комплекс из двух типов квадрокоптеров, которые передвигаются автономно и сообща. Первый тип – это BuilDrone: основываясь на едином цифровом плане работ, они послойно печатают заданную конструкцию, выдавливая через сопло выбранный материал, например, жидкий цемент. Подобно стабилизатору для фото- или видеотехники, сопло дрона может удерживать нужную траекторию, компенсируя непреднамеренные движения дрона.
Второй тип дронов в системе Aerial-AM – ScanDrone – осуществляет контроль процесса печати и оценивает геометрию структуры на каждом этапе её сооружения. На основе этих оценок он даёт команды BuilDrone о следующих шагах, необходимых для сохранения правильной геометрии конструкции и использования подходящих материалов. После каждого слоя, напечатанного дроном-строителем, ScanDrone производит его осмотр и сравнивает с предыдущими. На данном этапе развития система работает с точностью в ±5 мм. Хотя в конечном счёте Aerial-AM сможет работать абсолютно автономно, пока что при строительном процессе присутствует человек-оператор, который может вмешаться и взять контроль над ситуацией в свои руки, если понадобится.
3D-печать в строительстве – относительно новая, но активно развивающаяся отрасль, и наземные 3D-принтеры уже используют для возведения жилых и общественных зданий. Однако создатели пчёл-дронов считают, что летающие 3D-принтеры были бы гораздо более уместными в труднодоступных локациях, например, в горах или в зонах стихийных бедствий. Кроме того, их можно использовать в реставрационных работах для восстановления фасадов или декоративных элементов зданий без необходимости разворачивать строительные леса. К тому же 3D-печать в полёте легче поддаётся масштабированию. В частности, при наличии команды миниатюрных летающих принтеров и сканеров для строительства здания не придётся разрабатывать или адаптировать огромный принтер, который должен быть больше возводимого объекта. Разработчики Aerial-AM также уверены, что в будущем подобные флотилии дронов позволят снизить стоимость и опасность строительных работ, в сравнении с традиционными мануальными методами. В ближайшее время они планируют наладить сотрудничество со строительными компаниями для проведения полевых испытаний системы.
