Птица салангана по внешнему виду практически не отличается от своих пернатых собратьев, но у неё есть одна интересная особенность: она строит гнёзда при помощи слюны. Учёные Имперского колледжа Лондона решили использовать природное «изобретение» при создании из квадрокоптера летающего 3D-принтера.

Разработкой необычного устройства занималась группа доктора Мирко Ковача (Mirko Kovač). Квадрокоптер снабдили недорогими деталями, которые также были распечатаны с помощью методов аддитивной печати, и некоторыми компонентами из углеволокна.

Рис. 1. Квадрокоптер и его цель (фото Aerial Robotics Lab).

«Мозг» летающего 3D-принтера (лаптоп) располагается на некотором расстоянии от устройства. Ориентируясь на местности (пока только в лаборатории) при помощи системы GPS и 16 инфракрасных камер, квадрокоптер отсылает информацию компьютеру, который её анализирует и выдаёт дрону команды для дальнейших действий.

Рис. 2. Робот выпускает пену на поверхность будущего груза (фото Aerial Robotics Lab).

На квадрокоптер также подвесили две ёмкости, в которых располагаются химические вещества. Когда они смешиваются, то образуют полиуретановую пену. Она выделяется через сопло и постепенно застывает. В ходе полёта устройство направляет её в нужное место, тем самым создавая простые конструкции.

Рис. 3. В игру вступает гексакоптер с платформой (фото Aerial Robotics Lab).

Так как масса переносимых ёмкостей и угол наклона квадрокоптера всё время изменяются, компьютеру постоянно приходится просчитывать траекторию дальнейшего движения беспилотника.

Возможности квадрокоптера инженеры продемонстрировали на Фестивале, который прошёл в Имперском колледже в выходные (Imperial Festival). Статья, рассказывающая о данной разработке в подробностях, будет представлена учёными на Международной конференции по робототехнике и автоматизации ICRA 2014, которая пройдёт в Гонконге с 31 мая по 7 июня 2014 года.

Рис. 4. Гексакоптер уносит груз (фото Aerial Robotics Lab).

Добавим, что

в дальнейшем команда Ковача хочет получить полностью автономный летательный аппарат, который будет ориентироваться в постоянно меняющихся условиях реального мира. Такое устройство сможет заменить человека в тех местах, где людям находится опасно или добраться до которых сложно. Например, в сердце ядерного реактора или на большой высоте у воздушного винта ветровой турбины.

Ещё одно потенциальное применение такого беспилотника – разминирование или транспортировка опасных грузов. Правда, в этом случае он должен будет работать в паре с другим изобретением группы Ковача. Гексакоптер (то есть беспилотник с шестью винтами) имеет на своём брюхе вместо печатной системы сменную плоскую платформу.

Рис. 5. Конструкция, которая осуществляет печать (фото Aerial Robotics Lab).

Сначала квадрокоптер покроет пеной объект, который необходимо будет перенести. Затем гексакоптер осторожно на него сядет и дождётся, когда полиуретан застынет и приклеится к его платформе. Теперь объект можно транспортировать в любое место.

Если заглядывать в совсем уж отдалённое будущее, то Ковач хотел бы увидеть целые рои таких беспилотников, которые будут самостоятельно строить себе базы и подзаряжать на них свои аккумуляторы при помощи встроенных солнечных батарей.

Рис. 6. Надпись: «Осторожно: впереди дикие роботы» (фото Aerial Robotics Lab).

«Как в природе, у роботов будут разные функции и разделение труда, — объясняет инженер – Используя роевой интеллект, роботы смогут эффективно выполнять сложные задания по автономному изучению и воздушному конструированию. Например, одни будут проверять конструкции на целостность, а другие прямо в воздухе ремонтировать их структуру».