Des chercheurs de l’Imperial College de Londres et de l’Empa ont créé une flotte d’imprimantes 3D volantes inspirées des abeilles pour la construction et la réparation de structures en vol.
La technologie pourrait finalement être utilisée pour la fabrication et la construction dans des endroits difficiles d’accès ou dangereux tels que les grands bâtiments ou pour aider à la construction de secours post-catastrophe, disent les chercheurs, qui publient leurs travaux dans Nature.
Nous avons prouvé que les drones peuvent travailler de manière autonome et en tandem pour construire et réparer des bâtiments, au moins en laboratoire.
Professeur Mirko Kovac / Département aéronautique & Empa
L’impression 3D prend de l’ampleur dans l’industrie de la construction. Sur site et en usine, les robots statiques et mobiles impriment des matériaux destinés à être utilisés dans des projets de construction, tels que des structures en acier et en béton.
Cette nouvelle approche de l’impression 3D utilise des robots volants, connus sous le nom de drones, qui utilisent des méthodes de construction collectives inspirées par des constructeurs naturels comme les abeilles et les guêpes.
Les drones de la flotte, connus collectivement sous le nom de fabrication additive aérienne (Aerial-AM), travaillent en coopération à partir d’un seul plan, adaptant leurs techniques au fur et à mesure. Ils sont entièrement autonomes en vol mais sont surveillés par un contrôleur humain qui vérifie les progrès et intervient si nécessaire, en fonction des informations fournies par les drones.
Impression de géométries 3D
Aerial-AM utilise à la fois une impression 3D et un cadre de planification de trajectoire pour aider les drones à s’adapter aux variations de géométrie de la structure au fur et à mesure de la progression de la construction. La flotte se compose de BuilDrones, qui déposent des matériaux pendant le vol, et de ScanDrones de contrôle de la qualité qui mesurent en permanence la production des BuilDrones et informent leurs prochaines étapes de fabrication.
Notre flotte de drones pourrait aider à réduire les coûts et les risques de la construction à l’avenir, par rapport aux méthodes manuelles traditionnelles.
Professeur Mirko Kovac | Département aéronautique & Empa
Pour tester le concept, les chercheurs ont développé quatre mélanges de ciment sur mesure avec lesquels les drones peuvent construire.
Tout au long de la construction, les drones ont évalué la géométrie imprimée en temps réel et adapté leur comportement pour s’assurer qu’ils répondaient aux spécifications de construction, avec une précision de fabrication de cinq millimètres.
Les impressions de preuve de concept comprenaient un cylindre de 2,05 mètres de haut (72 couches) avec un matériau en mousse à base de polyuréthane et un cylindre de 18 centimètres de haut (28 couches) avec un matériau cimentaire structurel conçu sur mesure.
La technologie offre des possibilités futures pour la construction et la réparation de structures dans des endroits hauts ou difficiles d’accès. Ensuite, les chercheurs travailleront avec des entreprises de construction pour valider les solutions et fournir des capacités de réparation et de fabrication.
Nous pensons que notre flotte de drones pourrait aider à réduire les coûts et les risques de la construction à l’avenir, par rapport aux méthodes manuelles traditionnelles.
a déclaré le professeur Kovac
Maintenant la question qui se pose comme dans toute évolution d’un domaine c’est où sera la place de l’homme dans tout cela ? Sera-t-il remplacé ? Espérons que les machines soient un complément d’aide et non pas un remplacement global.
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Sources : Nature.com & Imperial Collège London
