Inżynierowie z MIT (Massachusetts Institute of Technology) postanowili zaadoptować doświadczenia ze strukturami typu lattice z branży lotniczej na potrzeby nowego sposobu wznoszenia konstrukcji budowlanych.
W przeciwieństwie do metod typowych dla budownictwa, proponowany sposób wznoszenia konstrukcji budowlanych opiera się na montażu z prefabrykowanych wokseli, z których każdy stanowi komórkę elementarną struktury lattice. Komórki elementarne łączą się ze sobą i zazębiają, tworząc sieć, zdolną przenosić obciążenia.
Opracowano optymalną geometrię komórki elementarnej o porowatości zamkniętej. Tak zdefiniowane woksele wyposażono w mechaniczny zatrzask, zapewniający trwałe połączenie w obrębie sieci. Przy użyciu prefabrykowanych wokseli, niczym z klocków, układane są konstrukcje budowlane.
Do tego zadania przystosowano specjalne roboty MILAbots (modular inchworm lattice assembler robots), o kinematyce ruchu inspirowanej gąsienicami. Roboty wyposażono w uchwyty, umożliwiające zakotwiczenie do wokseli i w manipulatory do montowania kolejnych elementów. Po ułożeniu nowego wokselu, robot następuje na niego, powodując zapadnięcie zatrzasku. Specjalna konfiguracja komórek elementarnych i zatrzasków pozwala na budowę struktur niepodpartych, mostków i nawisów.
W zależności od wymogów konstrukcyjnych, woksele mogą być wykonywane ze stali lub drewna. W porównaniu do dotychczasowym metod budowlanych, prezentowany sposób wznoszenia konstrukcji zapewnia 60% oszczędność czasu. Zrobotyzowany proces jest również skalowalny, dzięki możliwości symultanicznej pracy wielu robotów.
Dalsze badania będą koncentrowały się między innymi na sposobie integracji w obrębie wokseli dodatkowych funkcjonalności w zakresie izolacji termicznej, instalacji elektrycznej i sanitarnej. Planowana jest także budowa demonstratora technologii na większą skalę niż przeprowadzone dotąd eksperymenty.
news.mit.edu
