Vous êtes-vous déjà émerveillé devant les prouesses architecturales des abeilles ? Certains scientifiques aussi. Une équipe de l’Université de Pennsylvanie a développé un essaim de drones inspiré de ces petites créatures. Il peut imprimer en 3D des structures en ciment ou en mousse.
Le but de ce projet étonnant est de faciliter la construction de bâtiments dans des endroits difficiles d’accès. « Il s’agit d’une étude intéressante qui pourrait avoir un impact sur la façon dont nous construisons dans des zones de grande hauteur difficiles d’accès ou dangereuses, telles que les immeubles de grande hauteur et les ponts », déclare Stewart-Smith, l’un des chercheurs qui a travaillé sur le projet. dans un communiqué de presse universitaire. Les dernières avancées ont été publiées dans la revue Nature.
Les scientifiques se sont inspirés des insectes qui utilisent des méthodes de construction collective comme les guêpes, les abeilles et les termites… Ces petits constructeurs sont cette fois des robots. Pour tester leur création, les chercheurs disposaient de «l’empreinte» de l’essaim – un cylindre de deux mètres de mousse isolante, ainsi qu’un cylindre de 0,18 mètre de ciment spécial. Tout d’abord, l’un des deux drones de construction a volé en cercles, projetant des matériaux, construisant des structures couche par couche, comme une imprimante 3D.
Une fois les couches imprimées, un drone équipé d’une caméra à détection de profondeur a enregistré une carte 3D des travaux en cours. Le reste de l’équipe du drone a ensuite utilisé cette cartographie pour personnaliser les étapes de construction restantes en fonction des besoins spécifiques de la structure. Les machines ont une autonomie d’action basée sur l’intelligence artificielle. Cependant, le contrôle humain est toujours nécessaire. Chaque drone est capable de fonctionner pendant dix minutes avant de devoir être rechargé en matériaux. Certaines de ces « pauses » sont également utilisées pour rafraîchir la batterie.
Des drones pour intervenir dans les zones exposées
Bien que la construction ne soit pas physiquement terminée, la simulation a également montré comment une équipe de 15 drones pouvait travailler ensemble pour créer une structure en forme de dôme. Les scientifiques envisagent déjà de nombreuses utilisations pour leurs travailleurs volants. La construction de nombreux bâtiments pourrait être facilitée, comme le suggèrent ces schémas inclus dans la publication scientifique.
Fabrication additive dans la construction. Comparaison de diverses plates-formes de robots AM avec un dégradé rouge à bleu indiquant des améliorations en termes d’échelle, de flexibilité et d’accès. Les plates-formes existantes présentent des limites concernant l’échelle de la plate-forme robotique : la taille maximale d’assemblage, la possibilité de production parallèle et les possibilités d’accès au site. La fabrication additive à l’air (encart à l’intérieur en pointillés) permet une fabrication parallèle avec un volume d’assemblage illimité dans des espaces restreints. © Ketao Zhang et al.
De plus, les drones peuvent aider à restaurer des bâtiments après des catastrophes naturelles ou même travailler sur des projets à haut risque pour l’homme, comme la réparation d’un sarcophage en béton à la centrale nucléaire de Tchernobyl. Cependant, il reste encore de nombreuses étapes à franchir avant d’en arriver là. Pour continuer à développer leur projet, les chercheurs entendent désormais travailler main dans la main avec des entreprises du BTP. Tâche : tester les solutions développées et « fournir des capacités de réparation et de production », indique le communiqué de presse.
Faire fonctionner les drones à l’extérieur sera une direction clé. En effet, tous les tests jusqu’à présent ont été effectués à l’intérieur du bâtiment. Il va falloir résoudre plusieurs problèmes : trouver une solution pour recharger efficacement les drones en électricité, en matériaux, et créer un réseau de communication capable de contrôler de manière transparente un grand nombre de drones…
Vidéo présentant le système publié par Nature :
La nature
Grand fan de mangas et d’animes, je n’aime bien écrire qu’à propos de ses sujets, c’est pour ca que j’écris pour 5 minutes d’actus. Au quotidien de décortique, donne mes avis sur les différents épisodes et chapitres des mangas que j’aime lire.
