飞行机器人可以建造未来的城市

快速阅读: 据《Knowridge 科学报告》称，无人机或将革新建筑业。新研究探索空中增材制造技术，利用飞行机器人构建结构，解决住房短缺和环境污染等问题。尽管面临材料强度和信号干扰等挑战，初步实验成果令人鼓舞。未来，无人机集群有望实现更安全高效的建筑作业。

在无人机中心的测试墙上用模块化组件试验飞行建筑机器人。图片来源：Yusuf Furkan Kaya。

想象一下，抬头看到的无人机不仅运送包裹，还能在空中建造整个结构。由伦敦帝国理工学院和布里斯托尔大学主导的新研究使这一未来愿景正变得越来越接近现实。这些机器人通常被称为**空中机器人**或**无人机**，它们能通过在难以触及或危险的地方作业来改变我们的建筑方式。

这项研究聚焦于一种名为**空中增材制造（Aerial AM）**的新技术。这是一种新概念，即无人机通过在飞行过程中沉积材料来构建空中结构。这种方法可以帮助解决当今世界面临的重大问题，如经济适用房短缺和基础设施需求。与必须留在地面上的传统施工机械或机器人不同，空中机器人可以在空中自由移动。这使它们能够在高空、崎岖地形或对人类工人不安全的地方建造。它们还将有助于减少浪费和能源消耗，使建筑更加环保。

该论文发表于《科学机器人》杂志2024年4月23日，介绍了一种新的系统，可帮助空中机器人安全准确地协同工作。研究人员解决了诸如如何控制多架无人机的飞行路径、确保材料被精准放置在所需位置以及如何将这些方法扩展到大型建筑项目等重要问题。布里斯托尔大学的巴斯兰·巴哈达尔·科切博士解释说，尽管空中建筑技术尚处于起步阶段，但它已经显示出很多潜力。

一个主要挑战是确保无人机使用的材料足够坚固耐用以用于现实世界的结构。另一个挑战是帮助无人机应对GPS信号可能不稳定的户外环境，并让多架无人机顺利协同工作。尽管存在这些障碍，早期的Aerial AM演示令人印象深刻。无人机能够快速修复受损结构并组装模块化部件，表明这项技术有望在未来广泛应用于建筑行业。

为了在实验室环境外验证这些想法，研究人员正在使用一个名为**无人机中心（DroneHub）**的特殊测试场地，该场地位于瑞士联邦材料科学与技术实验室EMPA。无人机中心为科学家提供了机会，以了解飞行建筑机器在真实条件下的表现。

未来的建筑可能很快会涉及无人机集群，它们将比以往任何时候都更加安全、高效且环保，为从摩天大楼到紧急维修的各种可能性开辟了新的前景。

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