2019年一場大火燒毀了巴黎聖母院，至今還未開放。今天，英國科學家創建了一個以蜜蜂為靈感的3D打印無人機艦隊，或許在未來重建中能夠有所幫助。3年前，一場大火摧毀了無數人心中的聖地——巴黎聖母院。那場大火整整燒了14個小時，教堂塔尖在大火中轟然倒塌，如今修復仍在繼續。
目前，圍繞如何修復、怎樣重建其倒塌的尖塔，也一直爭議不斷。
這個3D打印無人機說不定會幫上一點忙。
今天，倫敦帝國理工學院和歐洲空間局(Empa)研究人員創建了一個以蜜蜂為靈感的3D打印無人機艦隊。
整個艦隊由2種無人機組成：一個是打印建造的BuilDrones，另一個監督和評估工作的ScanDrones。
它們將用於難以進入或危險地區的建築建造，還可以幫助災后救援建設。
最新研究登上了今天的Nature封面。
72層微型小樓造出來了
蜜蜂在築穴時，其創造性和不可思議之處讓我們陷入深思。
正是受到蜜蜂建造巢穴的啟發，研究人員便發表了Aerial additive manufacturing with multiple autonomous robots最新研究。
論文地址：https://www.nature.com/articles/s41586-022-04988-4
研究人員創建的艦隊無人機統稱為“空中三維打印”(airial-AM) 。它們可以依據一個藍圖協同工作，並在工作過程中隨時做出調整。
這些無人機在飛行時完全自主，但也由人工控制器監控，並在必要時進行干預。
論文主要作者稱，我們已經證明，至少在實驗室中，無人機可以自主協同工作來建造和維修建築物。
Aial-AM 同時使用了3D 打印和路徑規劃框架，以幫助無人機在建造過程中適應結構幾何形狀的變化。
整個艦隊包括飛行過程中存放材料的BuilDrones，和質量控制ScanDrones——可持續測量 BuilDrones 的輸出，並通知其下一步做什麼。
為了測試這個概念，研究人員專門開發了4種定製的水泥混合物供無人機建造。
在此，研究人員用了2種材料進行了實驗，一種是低密度聚氨酯泡沫塑料。它在乾燥時可膨脹25倍，可用作建築物的絕緣材料。
另一種是更堅固、更精確，是由水泥製成的混合物。
無人機艦隊用聚氨酯泡沫材料去建造一個高2.05米圓柱體，有72層。另外，還用定製設計的結構膠凝材料建造了一個18cm的圓柱體，有28層。
如圖所示，
整個建造過程中，BuilDrones和ScanDrones交替進行，一層一層地進行打印和調整，直到一個結構的完成。
當BuilDrones碰灑一層材料后，ScanDrones便飛過去檢查進度，然後系統計算出BuilDrones應該創建的下一層。
與此同時，監工的ScanDrones還能對已經建造的物體進行糾錯。
在整個構建過程中，無人機實時評估打印的幾何形狀並調整其行為以確保它們符合構建規範，製造精度為5mm。
這項技術為在高樓或其他難以進入的地方建造和修復建築物提供了未來的可能性。接下來，研究人員將與建築公司合作，驗證解決方案，並提供維修和製造能力。
Kovac教授稱，與傳統的人工方法相比，我們相信我們的無人機可以幫助降低未來建造的成本和風險。
參考資料：
https://www.nature.com/articles/s41586-022-04988-4
https://techxplore.com/news/2022-09-3d-printed-drones-bees.html