Bienen und Wespen als Vorbild 27.09.2022, 12:33 Uhr

Drohnenschwarm als Bauarbeiter

Ein Forschungsteam der Empa und des Imperial College London hat sich Bienen zum Vorbild genommen, um einen Schwarm kooperativer Drohnen zu entwickeln. Die Flugroboter können in Teamarbeit 3D-Materialien für den Bau oder die Reparatur von Strukturen drucken.
Offroad-Bauarbeiter: In schwer zugänglichen Gegenden könnten Drohnen dereinst in Teamarbeit Konstruktionen errichten
(Quelle: Yusuf Kaya/Imperial College London/Empa)
Der 3D-Druck gewinnt in der Bauindustrie zunehmend an Bedeutung. Sowohl auf Baustellen als auch in Fabriken drucken stationäre und mobile Roboter bereits Bauteile in Stahl und Beton. Ein neuer Ansatz für den 3D-Druck verwendet fliegende Roboter: Drohnen, die kollektive Baumethoden anwenden – inspiriert von natürlichen Baumeistern wie Bienen und Wespen.
Wie das Forschungsteam unter Federführung von Mirko Kovac, der an der Empa das «Materials and Technology Center of Robotics» leitet und zugleich als Professor am «Imperial College London» forscht, mit einer Cover-Story im Wissenschaftsmagazin «Nature» berichtet, besteht das System mit dem Namen «Aerial Additive Manufacturing» (Aerial-AM) aus einer Flotte von Drohnen, die für einen einzigen Bauplan zusammenarbeiten.
Dazu gehören sogenannte «BuilDrones», die während des Fluges Materialien drucken und an den vorgesehenen Stellen platzieren, und «ScanDrones». Sie dienen der Qualitätskontrolle, erfassen kontinuierlich die Leistungen der «BuilDrones» und geben die kommenden Fertigungsschritte vor.

Mensch behält Kontrolle

Das Aerial-AM-System ist so konzipiert, dass die Drohnen ihre Tätigkeit im Lauf des Bauprozesses an die unterschiedlichen Geometrien der Struktur anpassen können. Sie agieren während ihres Flugeinsatz autonom, doch es gibt einen menschlichen «Controller», der den Prozess beobachtet und bei Bedarf Anpassungen vornimmt – auf der Grundlage der von den Drohnen gelieferten Informationen.

Autor(in) pd/ jst



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