Science重磅推出MIT研发出打破世界纪录的建筑机器人，半天建好一座房！或与NASA合作建设外太空

sciencerobotic以“建筑未来”为引重磅推出了MIT的最新研究成果——3D打印建筑机器人...







昨天，sciencerobotic以“建筑未来”为引重磅推出了MIT的最新研究成果——3D打印建筑机器人。这款移动机器人全程耗时13.5小时，完全独立操作，构造了一座直径为14.6米的一栋圆顶建筑，也打破了世界纪录。



这款机器人被称为“数字建筑平台”，是由麻省理工学院的Mediated Matter实验室设计完成的。它具有一个履带式的移动底盘，一个大型的4自由度的液压悬臂，悬臂的顶端安装了一个6自由度的Kuka机械臂，机械臂的顶端还可以替换焊接、挖掘和打印等不同工具。当然，机械臂上还配备了一套传感设备，用来帮助机器人进行定位和控制它的稳定性。机身上安装的电池板可以辅助车载电池共同为机器人提供动力（理论上，只要有阳光，便可以永久运行）。机器人悬臂的工作范围超过10米，可以完全胜任直径10米以上的大型建筑。DCP复制了3D建筑打印机的大部分功能，其最大可打印量为2,786立方米。整套设备的总成本达到了244,500美元。



本文开头提到的打破世界纪录的建筑，是由MIT的科学家设计的一套完整程序，“数字建筑平台”可以自行开出仓库，在Kuka小臂的末端有一个喷雾器，它会将两种化学品组合成液体聚氨酯泡沫，从而迅速膨胀和硬化。它以每小时1.728立方米的速度一层接一层地制作了一个14.6米宽，3.7米高的半球形开放式圆顶。DCP通过逐层打印发泡材料的方法制作出一堵空心墙，充当保温层。当放入管道，电气和材料后，可以用混凝土将其浇注成一个更永久和弹性的结构（或者用土或其他任何东西填充）。这样做完之后将泡沫留在原地可以增加建筑物的绝缘。即便如此，只有泡沫而没有混凝土的结构仍然足够强大，一个受过良好教育的研究生可以在其上玩跳房子。



MIT的研究人员，突破性的首次将激光发射器应用到了建筑平台的悬臂上。这套设备不仅可以降低平台的整体重量，扩大覆盖范围，还有助于更加精确的感知喷嘴的位置，帮助抵消悬臂其他位置的干扰性动作。这套设备能够帮助悬臂与参照物保持相对稳定的特性，也使其水平打印的技巧相当出众，就如上图所示，它可以在建筑物内侧悬空打造一个长凳。



除去固有材料，“数字建筑平台”还可以就地取材，目前研究人员还成功地对电烧结粉末玻璃，热沉积冰和含有砾石和干草纤维的压缩土进行了一些初步实验。 根据构建建筑的地方，所有这些材料都可能在本地找到并批量使用。因而，他们还希望在未来看到这款机器人能登录火星，根据当地的土壤和气候环境设计一种建筑，并自主收集能量和材料，从而建造房屋，甚至是城镇。



该项目的研发人员透露，目前美国国家航空航天局（NASA）、美国军方、谷歌都和他们进行过沟通，希望能有进一步的合作机会，还有一个人甚至想用这种技术建造一个地下篮球场。



按照MIT发表在science robotics上的论文所示，只要您提供太阳和原材料，这些机器人就可以快速，自主地，并且以非常低的成本来构建建筑。研究人员已经想到了几种工作情景，包括在极地环境中制造冰结构，在沙漠中利用沙子形成分形结构，以便稍后沉入海洋提供珊瑚礁栖息地。

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