Uno sciame di droni per lavori di costruzione e riparazione
Un team di ricerca internazionale guidato dall'esperto di droni Mirko Kovac dell'Empa e dell'Imperial College di Londra ha preso a modello le api per sviluppare uno sciame di droni cooperativi. Tuttavia, i droni nei cantieri edili comportano anche nuovi rischi per la sicurezza sul lavoro.
La stampa 3D sta diventando sempre più importante nel settore delle costruzioni. Sia nei cantieri che nelle fabbriche, i robot fissi e mobili stanno già stampando componenti in acciaio e cemento. Un nuovo approccio alla stampa 3D si avvale di robot volanti: droni che utilizzano metodi di costruzione collettiva, ispirati a costruttori naturali come api e vespe.
Come riporta il team di ricerca guidato da Mirko Kovac, che dirige il "Materials and Technology Center of Robotics" dell'Empa ed è anche professore all'"Imperial College London", in una storia di copertina della rivista scientifica "Nature", il sistema chiamato "Aerial Additive Manufacturing" (Aerial-AM) consiste in una flotta di droni che lavorano insieme per un unico piano di costruzione. Si tratta dei cosiddetti "BuilDrones", che stampano i materiali durante il volo e li posizionano nei punti previsti, e degli "ScanDrones". Questi ultimi sono utilizzati per il controllo qualità, registrano continuamente le prestazioni dei "BuilDrones" e specificano le fasi di produzione successive.
Il sistema Aerial AM è progettato in modo che i droni possano adattare la loro attività alle diverse geometrie della struttura man mano che il processo di costruzione procede. I droni agiscono autonomamente durante la loro missione di volo, ma c'è un "controllore" umano che osserva il processo e apporta le modifiche necessarie, sulla base delle informazioni fornite dai droni.
Prove con cilindri di due materiali
Per testare il concetto, i ricercatori hanno sviluppato quattro miscele simili al cemento con cui costruire i droni. Le stampe di prova comprendevano un cilindro alto circa due metri fatto di 72 strati di schiuma a base di poliuretano e un cilindro alto 18 centimetri fatto di 28 strati di un materiale simile al cemento appositamente sviluppato.
Durante il processo di costruzione, i droni valutano la geometria stampata in tempo reale e regolano il loro comportamento per garantire una precisione di produzione con una deviazione massima di cinque millimetri.
I test effettuati finora rendono i ricercatori fiduciosi, anche in vista di applicazioni nella pratica edilizia. "Abbiamo dimostrato che i droni possono lavorare autonomamente per costruire e riparare edifici, almeno in laboratorio", afferma Mirko Kovac, "questa soluzione scalabile potrebbe facilitare la costruzione e la riparazione in aree difficili da raggiungere, come i grattacieli."
Nella fase successiva, gli esperti lavoreranno con le imprese di costruzione per convalidare le soluzioni sviluppate nella pratica e sviluppare nuove opzioni di riparazione e produzione. Gli esperti si aspettano che la loro tecnologia consenta di risparmiare sui costi e di ridurre i rischi rispetto ai metodi manuali tradizionali. (Empa)
I droni vengono utilizzati sempre più spesso nel mondo del lavoro. Le norme che devono essere rispettate, le misure di protezione che devono essere adottate e ciò che l'azienda deve regolamentare per tutelarsi richiedono un grande know-how. Nel nostro numero di SAFETY-PLUS 4-2022 del 9.11.2022, spieghiamo cosa devono affrontare le aziende quando vengono utilizzati i droni.
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Fonte: Empa
