Учёные из Имперского колледжа Лондона и Университета Бристоля представили инновационное исследование, которое доказывает: в будущем летающие роботы смогут строить здания высотой с Бурдж-Халифа или Эмпайр-стейт-билдинг. Разработанная ими технология — Aerial Additive Manufacturing (Aerial AM), или воздушное аддитивное производство, — позволяет дронам самостоятельно укладывать строительные материалы прямо в воздухе.
По словам исследователей, использование таких роботов имеет ряд преимуществ: возможность работы на больших высотах, доступ к труднодоступным местам, быстрое выполнение ремонтных работ, а также сокращение расходов на транспортировку материалов и повышение безопасности строительных площадок.
Одним из ключевых достижений стало создание автономной системы управления полётами и процессом строительства. Она решает задачи координации полётов нескольких дронов, точного размещения материалов и масштабирования для реализации крупных строительных проектов.
Как отметил Басаран Бахадир Кочер, преподаватель Школы гражданского, аэрокосмического и проектного инжиниринга Университета Бристоля, технология всё ещё находится на ранней стадии развития. К основным вызовам он отнёс обеспечение надёжности материалов, создание навигационных систем для открытых пространств и координацию множества воздушных аппаратов.
Сейчас на строительных площадках применяются роботы-манипуляторы и 3D-принтеры на станинах, однако их мобильность ограничена. В отличие от них, летающие роботы способны работать на неровных поверхностях и на высоте, где особенно важна гибкость.
Реальные испытания технологии проходят в DroneHub в Швейцарии при участии научного центра Empa. Здесь дроны тестируются в условиях, приближённых к реальным стройплощадкам.
По мнению учёных, летающие строительные роботы могут сыграть решающую роль в ликвидации последствий катастроф — например, доставлять материалы и строить временные укрытия в затопленных или разрушенных районах. Также они смогут выполнять ремонты на высотных зданиях и мостах без необходимости установки строительных лесов.
Исследование выделяет три основных направления воздушного строительства: модульные конструкции, натяжные структуры с линейными элементами и непрерывную укладку материалов.
Как подчёркивает Юсуф Фуркан Кая, ведущий автор работы и исследователь в Empa и Лаборатории робототехники устойчивого развития EPFL, строительство с помощью дронов пока что находится на низком уровне технологической готовности. Для широкого применения необходимо не только доработать сами устройства, но и адаптировать архитектурные проекты под их особенности.
Разработанная учёными пятиступенчатая система автономности предусматривает постепенный переход от базовых маршрутов к полной самостоятельности дронов, когда те смогут анализировать условия работы, выявлять ошибки и оптимизировать процесс строительства в реальном времени.
Работа опубликована в журнале Science Robotics.
