Квадрокоптеры построили шестиметровую башню

Инсталляция Flight Assembled Architecture открылась недалеко от Парижа 2 декабря 2011 года. Она стала итогом работы сотрудников компании ETH Zurich: архитекторов  Fabio Gramazio и Matthias Kohler и робототехника Raffaello D'Andrea.

 

D'Andrea уже хорошо известен специалистам своими удивительными робоскульптурами и трюками летающих роботов. Его коллеги-архитекторы — пионеры в соединении робототехники и архитектуры, создавшие собственную дизайн-студию. Однако для инсталляции в Орлеане они решили предложить нечто более новое и смелое.

 

Как насчёт целого воздушного флота квадрокоптеров (летающие роботы с четырьмя пропеллерами), строящими башню высотой 6 метров из 1500 кирпичей?

 

D'Andrea рассказал, что одновременно на площадке работало 4 квадрокоптера. Роботы забирали кирпичи со специального раздающего устройства, затем получали точные координаты, на которые нужно было поместить кирпич в соответствии детальной цифровой схемой башни.

 

Роботы летали автономно, но им помогала "умная" окружающая среда. На потолке арт-галереи были закреплены элементы системы захвата движения. Компьютер, используя визуальные данные, отслеживал все передвижения квадрокоптеров и предлагал им оптимальный маршрут движения, исключающий столновения роботов друг с другом.

 

 

Когда аккумуляторы роботов разряжались, они автоматически приземлялись на зарядные устройства, и другие квадрокоптеры занимал их места. Скорость сборки башни составила в среднем 100 кирпичей в час. Особый клей на нижней части кирпичей позволял зафиксировать каждый блок на его месте в конструкции (башня теперь стала частью постоянной коллекции).

 

Башня — это экспериментальная модель (1:100) "вертикальной деревни", задуманной архитекторами. Высота деревни составит 600 метров, жилая площадь на 30 тысяч человек с магазинами, кинотеатрами, спортзалами и парковыми зонами. Система скоростных лифтов обеспечит эффективную транспортировку, позволяя пересечь всё здание за 7 минут.

 

Ряд экспертов уже заявили, что данная технология в ближайшие 10 лет кардинально изменит мировую строительную практику.

 

844 блока на месте, осталось 656.

 

2 из 19 камер захвата движения Vicon.

 

Квадрокоптеры на пункте забора кирпичей. Механизм захвата кирпичей, использующий серво-активируемые пробойники, прокалывающие и удерживающие пористые кирпичи, — это критически важная часть системы. Много вариантов тестировалось и оценивалось, наибольшее значение придавалось меньшему влиянию воздушных потоков, устойчивостью при отделении и общей надёжности.

 

Квадрокоптер прямо перед точным приземлением на кирпич. После приземления и до отлёта, внешняя компьютерная система, используя камеры захвата движения, оценивает ошибку приземления. Эта ошибка затем принимается в расчёт при помещении кирпича в строительную конструкцию. Но даже с учётом этой коррекции, точное размещение кирпичей — крайне сложная процедура из-за турбулентной аэродинамики. Лучший способ — зависнуть значительно выше над расчётным местом приземления кирпича и затем быстро опустить его вниз (см. видео).

 

Четыре квадрокоптера на местах подзарядки.

 

Кирпичи склеены друг с другом. Потребовалось 3 месяца на то, чтобы найти правильный клей и определить время его затвердевания. Клей крайне важен, чтобы автоматически скорректировать малейшие различия в форме и размерах кирпичей. При общей высоте в 60 кирпичей, даже крохотное различие в высоте кирпичей в 0,5 мм, может вылиться в итоговую ошибку в 3 см, что сделает конструкцию нестабильной (и весьма некрасивой).

 

Рендеринг фрагмента "вертикальной деревни", включающего два парковых этажа, где можно совершить прогулку длиной 1 км вокруг здания (Image: Gramazio & Kohler).

 

Рендеринг законченной "вертикальной деревни" в сельской местности Gare de Meuse, в 59 минутах от центра Парижа на скоростном поезде TGV (Image: Gramazio & Kohler).

 

Счастливая команда на фоне наполовину возведённой кострукции в ночь открытия инсталляции.

 

Photos: Markus Waibel/ETH Zurich

Video: ReutersVideo

Источник: spectrum.ieee.org