Fliegende 3D-Drucker
Drohnenschwarm als Bauarbeiter
von
- 27.09.2022
Foto: Yusuf Kaya/Imperial College London/Empa
Ein Forschungsteam der Empa und des Imperial College London hat sich Bienen zum Vorbild genommen, um einen Schwarm kooperativer Drohnen zu entwickeln. Die Flugroboter können in Teamarbeit 3D-Materialien für den Bau oder die Reparatur von Strukturen drucken.
Der 3D-Druck gewinnt in der Bauindustrie zunehmend an Bedeutung. Sowohl auf Baustellen als auch in Fabriken drucken stationäre und mobile Roboter bereits Bauteile in Stahl und Beton. Ein neuer Ansatz für den 3D-Druck verwendet fliegende Roboter: Drohnen, die kollektive Baumethoden anwenden – inspiriert von natürlichen Baumeistern wie Bienen und Wespen.
Wie das Forschungsteam unter Federführung von Mirko Kovac, der an der Empa das Materials and Technology Center of Robotics leitet und zugleich als Professor am Imperial College London forscht, mit einer Cover-Story im Wissenschaftsmagazin Nature berichtet, besteht das System mit dem Namen "Aerial Additive Manufacturing" (Aerial-AM) aus einer Flotte von Drohnen, die für einen einzigen Bauplan zusammenarbeiten.
Dazu gehören so genannte BuilDrones, die während des Fluges Materialien drucken und an den vorgesehenen Stellen platzieren, und "ScanDrones". Sie dienen der Qualitätskontrolle, erfassen kontinuierlich die Leistungen der BuilDrones und geben die kommenden Fertigungsschritte vor.
Mensch behält Kontrolle
Das Aerial-AM-System ist so konzipiert, dass die Drohnen ihre Tätigkeit im Lauf des Bauprozesses an die unterschiedlichen Geometrien der Struktur anpassen können. Sie agieren während ihres Flugeinsatz autonom, doch es gibt einen menschlichen Controller, der den Prozess beobachtet und bei Bedarf Anpassungen vornimmt – auf der Grundlage der von den Drohnen gelieferten Informationen.
