3D printing with drones

Summary

Un grupo de científicos y ingenieros ha logrado impresionar en 3D con un dron, algo inédito hasta ahora. Inspirados en abejas y avispas, que colaboran para construir estructuras grandes y detalladas, han diseñado una flota de drones semi-autonómos capaces de imprimir en lugares inaccesibles como montañas o zonas de desastre. Utilizan escaneres para asegurar la precisión y compensar el movimiento del dron. El uso de un material parecido al cemento que se endurece después de ser impreso, y la capacidad de trabajar en equipo, hacen que esta tecnología sea escalable y amigable con el medio ambiente, ofreciendo alternativas sostenibles a los métodos de construcción tradicionales.

Takeaways

• 🛸 La impresora 3D en un dron es una tecnología innovadora que combina la impresión 3D con la autonomía de los drones.
• 🐝 Los científicos y los ingenieros se inspiraron en las abejas y avispas para desarrollar drones que colaboren en la construcción de estructuras complejas.
• 🏠 Se proyecta que en el futuro, los enjambres de drones podrían construir casas o refugios de emergencia en áreas remotas.
• 📏 La precisión fue un gran desafío, ya que cada capa de impresión debe superponerse perfectamente a la anterior para asegurar la estabilidad de la estructura.
• 📷 Los drones de escaneo con cámaras ayudan a garantizar la precisión al escanear lo que ya ha sido impreso y guiar a los drones de impresión a la ubicación correcta.
• 💨 Los drones tienden a desviarse en vuelo, lo que requirió la creación de una impresora que ajuste su posición para compensar el movimiento del dron.
• 🔄 El dron imprime con espuma expandible, un material ligero pero menos predecible en la impresión.
• 🏗️ Cada componente del dron fue diseñado para ser lo más liviano posible para ahorrar energía, incluyendo un nuevo tipo de material parecido al cemento que endurece después de ser impreso.
• 🤖 Los drones están diseñados para ser semi-autonómicos y adaptables a cambios durante la construcción.
• 📊 Durante las pruebas, se rastrearon virtualmente las trayectorias de los drones para demostrar cómo un grupo podría imprimir estructuras grandes de manera eficiente.
• 🌳 La impresión aérea podría ser útil en lugares de difícil acceso, como montañas o zonas de desastre, y para la reparación de estructuras sin la necesidad de andamios.
• 🌱 La impresión aérea con drones es escalable y representa una alternativa más ecológica a los métodos de construcción tradicionales.

Q & A

¿Qué es lo que está impresionando la impresora 3D en el dron?

La impresora 3D en el dron está realizando una impresión 3D detallada en el aire, algo que nunca antes había sido logrado por un robot libremente volador.

¿Qué animales inspiraron a los científicos y los ingenieros en el desarrollo de esta tecnología?

Los científicos y los ingenieros se inspiraron en las abejas y las avispas, que trabajan juntas para depositar material y crear estructuras grandes pero intrincadas.

¿En qué se veían los científicos y los ingenieros que podrían utilizarse las colmenas de drones como estos en el futuro?

Se veían que las colmenas de drones podrían usarse para construir casas o refugios de emergencia en áreas remotas.

¿Cuál fue uno de los mayores desafíos al combinar la tecnología de impresión 3D con robots voladores?

Uno de los mayores desafíos fue la precisión, ya que cada capa de la estructura necesita superponerse perfectamente a la inferior para asegurar estabilidad.

¿Cómo aseguraron la precisión en la impresión 3D realizada por el dron?

Utilizaron drones de escaneo que vuelan con cámaras y escanean todo lo que se ha impreso hasta el momento, lo que guía a los drones de impresión al lugar exacto.

¿Qué soluciones implementaron para que los drones se mantuvieran en el lugar correcto durante la impresión?

Crearon una imprenta que ajusta su posición para compensar el movimiento del dron, logrando una precisión a escala de milímetros.

¿Qué tipo de material usa el dron para imprimir y qué ventajas tiene este material?

El dron imprime con un espuma expandible, que es menos predecible para imprimir pero muy liviana.

¿Cómo se aseguraron de que cada elemento del dron fuera lo suficientemente ligero para ahorrar energía?

El equipo creó un nuevo tipo de material similar al cemento que podía ser transportado por el dron, impreso mientras estaba blando y que se endurecía después.

¿Cómo diseñaron los drones para que fueran semi-autonómicos y adaptables a los cambios durante la construcción?

Los diseñaron para que pudieran adaptarse a cambios en tiempo real mientras están construyendo, lo que les permite trabajar juntos de manera eficiente.

¿En qué entornos podrían ser útiles los impresoras aéreas en comparación con las impresoras terrestres?

Podrían ser útiles en lugares menos accesibles, como montañas o zonas de desastres, o para la reparación de fachadas, pylones o tuberías sin la necesidad de construir andamios.

¿Cómo es que la impresión aérea podría ser una alternativa más amigable con el medio ambiente que los métodos de construcción tradicionales?

La impresión aérea, inspirada en el mundo natural, podría ser una alternativa más sostenible y respetuosa con el medio ambiente, reduciendo la huella de carbono y la necesidad de materiales pesados.

Outlines

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🛸 Impresión 3D en vuelo con droides

Este párrafo presenta una innovadora combinación de tecnología de impresión 3D y robots voladores, inspirados en las abejas y avispas. Los científicos y ingenieros lograron imprimir en 3D de manera precisa mientras vuelan, lo cual es un primer en la industria. Se destaca la importancia de la precisión para la estabilidad de estructuras altas y cómo los droides utilizan escaneo y ajustes dinámicos para superar los desafíos de la inestabilidad en vuelo. Además, se menciona el desarrollo de nuevos materiales ligeros y el potencial de estas tecnologías para la construcción sostenible en lugares inaccesibles o para reparaciones sin la necesidad de andamios.

Keywords

💡Impresora 3D

Una impresora 3D es un dispositivo que crea objetos físicos a partir de un diseño digital, mediante la acumulación de capas de material. En el video, esta tecnología es combinada con robots voladores para imprimir estructuras tridimensionales en el aire, lo que representa un avance en la impresión 3D y su aplicación en la construcción.

💡Dron

Un dron es un vehículo aéreo no tripulado que puede ser controlado remotamente o programado para volar autónomamente. En el contexto del video, los drones son equipados con tecnología de impresión 3D y utilizan su capacidad de vuelo para imprimir estructuras en lugares inaccesibles o en emergencias.

💡Abierto al vuelo

Este término se refiere a la habilidad de un robot, en este caso un dron, de realizar tareas en un entorno no controlado, como el aire libre. Es crucial para la impresión 3D en el aire, ya que permite a los drones adaptarse a condiciones cambiantes y a la inestabilidad del vuelo.

💡Precisión

La precisión es la capacidad de un sistema para realizar tareas con una alta exactitud y repetibilidad. En la impresión 3D por dron, la precisión es fundamental para asegurar que cada capa se ubique correctamente sobre la anterior, manteniendo la estabilidad y la calidad de la estructura final.

💡Drones de escaneo

Los drones de escaneo son utilizados para volar con cámaras y registrar lo que ha sido impreso hasta el momento. Esta información guía a los drones de impresión a la ubicación exacta, asegurando la precisión en la construcción.

💡Compensación del movimiento

Es la capacidad del sistema de impresión de un dron de ajustar su posición para compensar el desplazamiento causado por el vuelo, lo que resulta en una impresión con una precisión a escala de milímetros y patrones intrincados.

💡Foam expandible

El foam expandible es un material que se utiliza en la impresión 3D por dron en el video. Aunque es menos predecible que otros materiales, es muy liviano, lo que es beneficioso para la energía y el rendimiento del dron.

💡Material cementicio

Los científicos desarrollaron un material similar al cemento que los drones pueden llevar, imprimir en estado blando y que se endurece posteriormente. Este material innovador es parte de la solución para la construcción sostenible y eficiente.

💡Semi-autónomo

Los drones diseñados en el video son semi-autónomos, lo que significa que tienen la capacidad de adaptarse a cambios en el entorno de construcción y trabajar de manera colaborativa sin la necesidad de una intervención constante humana.

💡Eficiencia en la construcción

La eficiencia en la construcción se refiere a la optimización del uso de recursos y tiempo para completar un proyecto. Los drones semi-autónomos en el video demuestran cómo la tecnología puede mejorar la eficiencia al adaptarse y trabajar en armonía durante el proceso de construcción.

💡Sostenibilidad

La sostenibilidad es un tema central en el video, ya que la impresión 3D con drones se presenta como una alternativa más respetuosa con el medio ambiente que los métodos de construcción tradicionales. La reducción de residuos y el uso de materiales innovadores contribuyen a esta sostenibilidad.

Highlights

Un grupo de científicos e ingenieros creó la primera impresora 3D en un dron que logra imprimir en 3D de manera detallada mientras vuela.

La inspiración provino de las abejas y avispas, que colaboran para depositar material y crear estructuras grandes y intrincadas.

Se proyecta un futuro donde enjambres de drones podrían construir casas o refugios de emergencia en áreas remotas.

La integración de la tecnología de impresión 3D con robots voladores representó un gran desafío, especialmente en términos de precisión.

Para asegurar la estabilidad de una estructura alta, cada capa debe superponerse con precisión a la inferior.

Los investigadores utilizaron drones de escaneo con cámaras para guiar a los drones de impresión a la ubicación exacta.

Se creó un cabezal de impresión que ajusta su posición para compensar el movimiento del dron en vuelo.

El resultado es una precisión a escala de milímetros y una impresión delicada como filigrana.

El dron imprime con espuma expandible, que es menos predecible pero muy liviana.

Cada elemento en el dron fue diseñado para ser lo más ligero posible para ahorrar energía.

El equipo creó un nuevo tipo de material parecido al cemento que se puede transportar, imprimir en estado blando y endurecer después.

Los drones fueron diseñados para ser semi-autonómicos y adaptables a cambios durante la construcción.

Durante una prueba de construcción a escala, se rastrearon virtualmente las trayectorias de los drones para demostrar su eficiencia en imprimir grandes estructuras.

La impresión 3D de casas ya está siendo implementada con impresoras terrestres, pero los drones aéreos podrían ser útiles en lugares de difícil acceso.

Los drones podrían usarse también para reparar fachadas, pylones o tuberías sin la necesidad de construir andamios.

La impresión aérea es escalable, no se necesita una impresora más grande que lo que se está construyendo cuando se tiene un equipo de impresoras voladoras más pequeñas.

La esperanza es que la impresión 3D sea una alternativa más ecológica a los métodos de construcción tradicionales.

La impresión con drones, inspirada en el mundo natural, podría ser una parte importante de hacer la construcción más verde.

Transcripts

This is a 3D printer on a drone.

In fact it’s the first time  detailed 3D printing like this

has ever been achieved by a free-flying robot.

A group of scientists and engineers  were inspired by bees and wasps who  

work together to deposit material and  create large yet intricate structures.

They envisioned a future where swarms  of drones like these could be used to  

build houses or emergency  shelters in remote areas.

But effectively combining 3D printing technology  with flying robots was an enormous challenge.

One of the biggest problems was accuracy.

To ensure a tall structure is stable, each layer  needs to overlay precisely onto the one below. 

So the researchers used scanning  drones which fly in with a camera  

and scan everything that’s been printed so far.

This information can then guide the  printing drones to exactly the right spot. 

Get getting them to stay in the right spot was  also tricky - drones tend to drift during flight 

- especially outdoors. So the team created a  

printhead that adjusts its position to  compensate for the movement of the drone.

This results in mm scale precision -  and intricate filigree-like printing.

This drone is printing with an  expanding foam - which is less  

predictable to print with but very lightweight.

In fact every element on the drone needed to  be as light as possible to save energy.

The team even created a new cement-like  material that could be carried by the drone,  

printed while soft and which would then harden.

Inspired by the bees and wasps,  

the researchers also wanted to make sure  the drones could work together efficiently.

They designed them to be semi-autonomous,  able to adapt to changes as they’re building.

During this test of a scaled-up build,  the team virtually tracked the drones’  

paths - to show how a group could  efficiently print large structures.

The idea of 3D printing a house  is one that’s already being put  

into practise with ground-based printers.

But the team think that the aerial printers  could be useful in less accessible places,  

like in mountains or disaster zones.

Or they could be used for  repairing things like facades,  

pylons or pipelines without  the need to build scaffolding.

Aerial printing is also scalable  - you don’t need a printer bigger  

than the thing you’re building when you  have a team of smaller flying printers.

The hope is that 3D printing could  be a more environmentally friendly  

alternative to traditional construction methods.

And printing with drones,  inspired by the natural world,  

could be an important part of  making construction greener.