Los drones y los robots podrían construir y reparar ciudades futuras, pero solo si pueden trabajar juntos, copiando las tácticas de la naturaleza.

Una nueva revisión, publicado hoy en Ciencia Robótica y es coautor del investigador imperial Dr. Mirko Kovac, quien dirige el Laboratorio de Robótica Aérea en el Departamento de Aeronáutica, analiza el estado del arte en la construcción de robots y hacia dónde debemos ir a continuación para hacer realidad un entorno construido por robots.

Se produce cuando la UKRI ha anunciado 18 millones de libras esterlinas en financiación para apoyar la transformación digital de la industria de la construcción. de los cuales el Dr. Kovac es un investigador colaborador en un proyecto con UCL donde su grupo explorará soluciones de plataformas robóticas para la construcción robótica colectiva.

El mundo es cada vez más urbano, y los investigadores dicen que los robots podrían ser las herramientas perfectas para ayudar a construir y mantener nuevas ciudades. El uso de robots debería reducir el riesgo humano, permitir que las tareas se completen más rápido, y permitir el monitoreo junto con la construcción:los robots podrían recopilar datos sobre todo lo que están haciendo, ayudando a mejorar sus prácticas.

El Dr. Kovac dijo:"Las ciudades del futuro podrían ser construidas y mantenidas por grupos de robots terrestres y voladores que trabajen juntos para construir, evaluar, y reparar el ecosistema urbano de edificios e infraestructura.

"La naturaleza proporciona una amplia prueba de que esa construcción colectiva es posible, y aplicando algunas de estas ideas a cómo se construyen los drones, operado y hecho para cooperar, podríamos hacer realidad este sueño ".

Aprendiendo de los constructores de la naturaleza

El equipo analizó ejemplos de la naturaleza en los que grupos de organismos utilizan diferentes tácticas para trabajar juntos en la construcción. Muchos animales en grupos toman las señales de su entorno y lo aprovechan cuando construyen o reparan sus hogares.

Por ejemplo, si los castores escuchan el correr del agua, aplicarán material de construcción en esa zona de la presa hasta que el sonido disminuya. Termitas que viven en grandes colonias de 'superorganismos', dependen de las feromonas que se excretan durante la deposición de materiales para coordinar la construcción. Muchas aves construyen nidos como pequeñas colonias, organizar la recolección y distribución de materiales de anidación.

El análisis de estos métodos de coordinación puede ayudar a los investigadores a diseñar algoritmos sobre cómo grupos de robots y drones podrían trabajar juntos de forma autónoma durante la construcción. Pero el equipo de Imperial también está desarrollando drones que se basan en la naturaleza de otra manera:a través de su diseño y los materiales con los que están hechos.

El equipo de Imperial también está creando 'robots aéreos suaves' individuales:drones hechos de materiales y estructuras inteligentes que pueden interactuar dinámicamente con su entorno. Estos incluyen un dron que puede sumergirse y saltar como un alcatraz y un dron inspirado en una araña que puede crear redes de material extensible e incluso suspenderse de ellas, como en el video en la parte superior de la página.

Avanzando hacia la construcción

Antes de trabajar juntos en la construcción, Se están poniendo a trabajar drones para reparar edificios e infraestructura existentes, como reparar las fugas de las tuberías.

Este paso crucial permitirá a los investigadores crear drones que respondan a las necesidades de un edificio mientras trabajan junto a sus habitantes humanos. En una nueva asociación llamada NEST Aerial Robotics Hub, una colaboración entre investigadores de Imperial y los Laboratorios Federales Suizos de Ciencia y Tecnología de Materiales (Empa), Los drones patrullarán un edificio para identificar y solucionar problemas menores junto con los habitantes humanos.

El equipo también señala que estos avances beneficiarían a otras áreas donde la intervención humana es complicada o demasiado lenta. por ejemplo, en la construcción de refugios de emergencia después de desastres naturales, que se imprimiría en 3D a partir de drones voladores.