Эксперименты с роботами и дронами в 3D-печати – будущее архитектуры?

Распространение возможностей 3D-печати может привести к качественному изменению в производстве во всех сферах. В то же время, хотя в архитектуре 3D-технологии были встречены с энтузиазмом, их возможности в массовом строительстве ставятся под сомнение. Большинство решений в этой области – это либо очень большие принтеры, либо изготовление здание из предварительно изготовленных в заводских условиях деталей. Но есть и другой путь. В этой статье, опубликованной на сайте Archdaily, Зак Мортис рассматривает 4 примера передовых исследований в 3D-печати, в которых используются роботы или дроны.

Эксперименты с роботами и дронами в 3D-печати – будущее архитектуры?

Ничто другое не производится так, как здания. Ни одно другое производство не требует доставки такого количества материала и не оставляет такого количества мусора. Уровень неэффективности огромный.

Модульное строительство потенциально дает возможность уменьшить количество мусора. Но что если ответ заключается в том, чтобы делать строительство более точным на месте. 3D-принтеры, соединенные с роботами или дронами, демонстрируют, что они могут быть настолько разносторонними, что могут заставить повиноваться неуправляемый процесс строительства.

Технологии, в которых сочетается использование роботов и дронов с 3D-печатью, могут быстро стать привычной частью строительства. Это неизбежное сочетание обещает новый уровень эффективности, скорости, экологичности и автоматизации.

Летом этого года компания MX3D заявила о невероятных планах создать при помощи 3D-печати пешеходный мост, используя многокоординатных роботов. Представляем вам еще 4 способа использования дронов и роботов в строительных 3D-технологиях.

1. MUPPette: без ограничений

Дрон MUPPette выглядит как игрушка с дистанционным управлением. Он был разработан специалистами компании Gensler Тэмом Траном и Джаредом Широм (Tam Tran и Jared Shier). Их 6-роторный дрон, управляемый при помощи лазерного дальномера и датчиков GPS, переносит спиральный конвейер для экструзии бетона.

Сегодня дизайнеры задаются вопросом, насколько жизнеспособен этот метод. «3D-печать сегодня – это просто экструзия, – говорят они, – обычно она используется, чтобы заполнить что-то или создать из отдельных частей». В идеале эту проблему может решить материал, который будет одновременно структурой и оболочкой – мечта архитекторов, начиная с эпохи модернизма. Такой материал позволит зданиям расти, как деревья. «Вам будут не нужны леса, – говорит Шир, – достаточно отправить дрон и он начнет строить некую форму с другой стороны здания».

2. Minibuilders: чем сложнее, тем лучше

Minibuilders: чем сложнее, тем лучше

«Проблема архитектуры и строительства, – говорит Петр Новиков, – заключается в том, что мы проектируем цифровыми методами, а потом строим вручную, что приводит к неэффективности».

Однако в дело могут вступить несколько роботов, созданных Новиковым и его командой.

Новиков, один из ведущих исследователей Каталонского института передовой архитектуры (IAAC), вместе со своим коллегой Сашей Джокичем (Sasa Jokic) и их командой создали систему из трех роботов, которая может создавать полноразмерные строительные конструкции из мраморно-полимерного композита.

Однако пока Новиков не считает это изобретение универсальной технологией, а видит в ней только специализированный инструмент. Основным недостатком он считает невозможность перестройки структуры.

Но, «безусловно, она полезна, если мы говорим о строительстве в необычных условиях». В отдаленных или экстремальных условиях, где иногда неизвестно, что за местность вообще, такая 3D-печать идеальна. Примеры: от пустыни до поверхности Луны или Марса. Чем сложнее рельеф, тем более практичной она является.

С этим согласна NASA. Недавно она объявила конкурс с бюджетом 2,25 млн долл. на разработку технологий, которые могут быть использованы для 3D-печати жилищ с использованием переработанных или местных материалов.

3. Swarmscapers: печатая связь между дизайном и строительством

Swarmscapers: печатая связь между дизайном и строительством

Проект Swarmscapers студентов Калифорнийского колледжа искусств как раз показывает, как автономные роботы могут использовать местные материалы для задач, предполагаемых NASA.

Профессор Джейсон Келли Джонсон и его студенты создали серию гусеничных роботов, которые помещаются в камеру, наполненную опилками. Путешествуя по кругу, робот соединяет опилки выдавливаемым клеем, в то время как вентилятор при помощи воздуха нагоняет необходимое для нового слоя количество материала.

В ходе следующего мастер-класса, совместно с инженером Майклом Шило (Michael Shiloh), Джонсон будет исследовать, как использовать более одного материала и функции. Ведь даже простейшие здания имеют архитектурные элементы, наружную и внутреннюю отделку, электричество, канализацию и освещение.

В более широком смысле, Джонсон видит роботизированную 3D-печать как способ ликвидировать пропасть между дизайном и строительством, где тратятся время и деньги и таятся новые возможности для творчества.

4. «Нить» и воздушное роботизированное строительство мостов: проектируя процесс

«Нить» и воздушное роботизированное строительство мостов: проектируя процесс

Aerial Robotic Bridge Construction

А профессор Роберт Стюарт-Смит из Лондонской архитектурной ассоциации (AA.DRL) хочет ликвидировать эту пропасть полностью.

Его работы базируются на программировании и алгоритмах, которые позволят дронам автоматически редактировать создаваемый дизайн и импровизировать при его создании. Он представляет себе стаи дронов, которые совместно будут принимать решение прямо в воздухе, как изменить конструкцию, чтобы она лучше соответствовала особенностям местности. «Более половины дизайна будет происходить в режиме реального времени», - говорит Стюарт-Смит.

Проекты включают в себя как реальные прототипы, так и компьютерные симуляции. В проекте The Thread («Нить») автор заставляет дронов автоматически организовать нити в кокон, напоминающий гнездо роботов-ос. Компьютерная программа Aerial Robotic Bridge Construction (воздушное роботизированное строительство мостов) моделирует, как дроны могут спуститься с небес, как стая саранчи, и с двух скал вырастить биоморфные структуры, которые встретятся в середине, чтобы стать мостом. (В прототипе для этого используется модель разбрызгивания отверждаемой ультрафиолетовым излучением смолы, которая мгновенно отверждается бортовыми лазерами).

Aerial Robotic Bridge Construction

The Thread

Стюарт-Смит считает, что дроны смогут строить без какого-либо человеческого участия. И это даст строительству повышенную точность и эффективность. Архитекторы будут выступать как эксперты-кодировщики, задающие параметры того, что должно быть построено.

Источник: Archdaily

Назад к списку