Drones inspirados en abejas reparan y construyen estructuras mientras vuelan

Un equipo internacional ha creado una flota de robots voladores, inspirados en animales como las abejas o las avispas, que pueden construir estructuras impresas en 3D mientras vuelan, lo que puede ser muy útil para construir viviendas o infraestructuras en zonas remotas o de difícil acceso.

Los detalles de estos robots, que han sido diseñados por Investigadores del Imperial College de Londres y de Empa -los Laboratorios Federales Suizos de Ciencia y Tecnología de Materiales-, se publicaron ayer en la revista Nature.

Aunque el sector de la construcción ya emplea robots terrestres para la construcción “in situ”, suelen estár limitados por la altura máxima a la que pueden operar y, en el caso de los sistemas a gran escala, deben estar conectados a una fuente de alimentación, circunstancias que reducen su maniobrabilidad.

Mientras, los constructores naturales, como las avispas, las termitas y las golondrinas son flexibles y se adaptan al entorno mientras vuelan.

Inspirándose en estos animales, Mirko Kovac -del Imperial- y sus colegas han diseñado un nuevo modelo de robots aéreos que, supervisados por un equipo humano, son capaces de construir estructuras en 3D.

Los drones de la flota, o Aerial Additive Manufacturing (Aerial-AM), trabajan de forma cooperativa a partir de un único plano, adaptan sus técnicas sobre la marcha y son totalmente autónomos mientras vuelan, aunque están supervisados por un operario que comprueba su trabajo e interviene -si es necesario-, según la información que le proporcionan los propios drones.

La flota está formada por “BuilDrones”, que depositan materiales durante el vuelo, y “ScanDrones” que controlan la calidad y miden continuamente la producción de los BuilDrones y les informan de los siguientes pasos de fabricación.

“Hemos demostrado que los drones pueden trabajar de forma autónoma y en tándem para construir y reparar edificios, al menos en el laboratorio. Nuestra solución es escalable y podría ayudar a construir y reparar edificios en zonas de difícil acceso en el futuro”, afirma Kovac.

Para probarlos, los investigadores desarrollaron cuatro mezclas de cemento a medida para que los drones construyeran.

Durante la construcción, los drones evaluaron la geometría impresa en tiempo real y adaptaron su comportamiento para asegurarse de que cumplían las especificaciones.

Usando una espuma a base de poliuretano, los drones construyeron un cilindro de prueba de 2,05 metros de altura (72 capas) y otro de 18 centímetros de altura (28 capas) con un material parecido al cemento y diseñado a medida.

Las estructuras se construyeron con una precisión de 5 milímetros, una medida aceptable dentro de los requisitos de construcción del Reino Unido.

Los autores creen que esta tecnología ofrece posibilidades futuras para construir y reparar estructuras en lugares altos o de difícil acceso como zonas hostiles, remotas o con riesgo de desastres naturales.

A partir de ahora, el equipo trabajará con empresas de construcción para validar las soluciones y proporcionar capacidades de reparación y fabricación.

“Creemos que nuestra flota de drones podría ayudar a reducir los costes y riesgos de la construcción en el futuro, en comparación con los métodos manuales tradicionales”, concluye Kovac.