Il nuovo robot stampa in 3D un edificio in meno di 14 ore

In un articolo di ricerca pubblicato  su Science Robotics, il lavoro del laboratorio Mediated Matter di Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Cambridge descrive un metodo di stampa 3D per la costruzione di grandi strutture.Lo staff alla base di questo lavoro è composto da Steven J. Keating, Julian C. Leland, Levi Cai e Neri Oxman , considerata una delle 100 menti piu’ dotate al mondo, di cui abbiamo gia parlato in vari articoli

Un braccio robotico, montato su un veicolo, controlla un ugello attraverso il quale viene spruzzata una schiuma in espansione. Con ripetuti passaggi, si creano una serie di strati della schiuma. Mentre la schiuma si espande, si pone e la cavità creata costruendo due pareti parallele può essere riempita di calcestruzzo. Lo studio caso mostra come una sezione di cupola hemi-ellipsodiale su scala architettonica è stata stampata in 3D.

Varie schiume poliuretaniche a rapida vulcanizzazione sono state valutate  dalla squadra e alla fine è stata scelta la schiuma di isolamento Froth-Pak di Dow Chemical  per la prova di prova documentata,sulla base della velocità di curvatura, della facilità di controllo dello spruzzo e della consistenza della deposizione di strati.

La piattaforma di costruzione digitale

I ricercatori lo chiamano la Digital Construction Platform (DCP), un sistema di costruzione automatizzato in grado di personalizzare in loco le strutture in scala architettonica utilizzando dati ambientali in tempo reale per il controllo del processo . La versione presentata nella ricerca è la ” seconda iterazione Della piattaforma e degli usi “, un sistema di sollevamento aereo di Altec AT40GW  con un braccio robotizzato KUKA AGILUS KR 10 R1100 seix WP montato sull’estremità

Un video mostra la DCP 3D che stampa in 3D  con successo una struttura a forma di cupola aperta di 14,6 m di diametro e di 3,7 m, che i ricercatori hanno dichiarato completato in meno di 13,5 ore. Science Mag dice che questo è il “più grande botmade del mondo”. In grado di estendersi per 10 metri, il DCP ha una capacità di carico di 158 kg.

Il laser aumenta la stabilità

Una delle caratteristiche chiave che consente al DCP di operare in modo preciso è l’inserimento di un laser sulla punta del braccio robotico. Il laser misura la precisione della posizione dei bracci e riporta queste informazioni per consentire di eseguire regolazioni automatiche e mantiene la stabilità stabile. Il DCP “è costituito da bracci robotici combinati idraulici ed elettrici in una configurazione del manipolatore a macroincasso, montata su una base mobile mobile”.   Questa impostazione è simile nel disegno a una spalla umana
Stampante DCP 3D per la costruzione. Immagine tramite la scienza robotica.

Funzionamento autosufficiente

Il progetto è stato diretto dall’ingegnere meccanico Stephen Keating che ha grandi ambizioni per il DCP. Parlando a Science Mag, Keating ha spiegato che la stampante 3D potrebbe essere utilizzata per creare una serie di edifici inediti : “Invece di costruire un edificio quadrato, è possibile fare un edificio curvo allo stesso costo”.

Le opzioni di costruzione possono essere anch’esse una direzione futura per la ricerca. Dotata di pannelli solari e batterie, la piattaforma di costruzione digitale è progettata per lavorare in una varietà di ambienti in modo autosufficiente. I ricercatori concludono: “Riteniamo che questo sia solo l’inizio di una nuova era interminabile di robotica, di fabbricazione e di autosufficienza”.