混凝土多机器人协作同步3D打印智能新技术

混凝土多机器人协作同步3D打印智能新技术

一种3D打印系统，采用多个移动机器人同时打印大型单件结构。

多机器人打印，用于大型结构的快速三维打印

新加坡南洋理工大学（NTU.）的科学家们提出了一项新技术，允许两个机器人同时工作来对混凝土结构进行3D打印。这种新的多机器人技术将允许独特的混凝土设计，目前不可能与传统的铸造。

这项技术也被称为群体印刷，有可能导致移动机器人在未来印刷更大的结构。

让多个移动机器人同时进行三维打印意味着像建筑特征和特别规划的外部这样的扩展结构可以在任何地方打印，只要有足够的空间让机器人在工作地点周围移动。

NTU的机器人在8分钟内三维打印出1.86米×0.46米×0.13米的混凝土结构。它用了两天时间硬化，一个星期才达到它的全部强度才准备安装。

由南大新加坡3D印刷中心的助理教授范广锣和他的团队开发，这项新的多机器人技术发表在《建筑自动化》上，这是一本土木工程顶级杂志。

助理教授Pham Quang Cuong说：“我们设想了一组机器人，它们可以被运送到工地，打印出大块的混凝土结构，然后一旦这些部件被打印出来，就继续进行下一个项目。”

“这项研究建立在我们从开发一个自动装配宜家椅子的机器人中获得的知识之上。但是这个最新的项目在计划、执行和更大的规模上更加复杂。”

这个多步骤的过程开始于让计算机地图轮廓被打印，并将打印的特定部分分配给机器人。此时，它利用独特的计算来保证每个机器人手臂不会在同步打印中撞到另一个。

利用精确的区域定位，机器人在该点移动到位，并打印出零件的良好对齐，保证了不同零件之间的关节被覆盖。最后，为了保证混凝土搅拌和泵送的一致性，必须对特定的液态混凝土进行均匀和同步搅拌。

新加坡3D印刷中心执行主任蔡志凯教授说，当与机器人技术、人工智能、材料科学和绿色制造技术等其他创新技术结合时，破坏性工业4.0技术，如添加剂制造，可以进一步发展。

“这个多机器人印刷项目是高度跨学科的，需要机器人专家与材料科学家合作来制造可印刷混凝土。”为了得到坚固的混凝土结构的最终结果，我们必须将他们的专业知识与机械工程师和土木工程专家相结合。”

这种创新向业界展示了什么是可行的，也证明了如果我们能创造性地开发新技术，以扩充传统的建筑和施工方法，那么未来什么是可能的。