Minibuilder – Đội ngũ robot xây dựng có khả năng thay thế người

Một nhóm kiến trúc sư đang thử nghiệm robot trang bị máy in 3D, với khả năng hoạt động linh hoạt nhằm thay thế con người trong việc xây dựng những kiến trúc lớn.

Máy in 3D hiện đang được ứng dụng rất rộng rãi trong việc chế tạo ra những đồ vật nhỏ, một số được sử dụng để chế tạo những thứ lớn hơn như xe ô tô hay linh kiện của máy bay. Tuy nhiên một chiếc máy in 3D đủ lớn để có thể xây dựng cả một ngôi nhà lại là một thách thức khá lớn. Trước đây, một nhóm nghiên cứu của đại học Nam California đã lên ý tưởng thiết kế một chiếc máy in 3D khổng lồ, với bộ khung đủ lớn để có thể đỡ các đầu phun nguyên liệu giúp xây dựng được một ngôi nhà với kích thước tiêu chuẩn.

Một nhóm kiến trúc sư của viện Kiến trúc và vật liệu Catalonia (Barcelona) đang thử nghiệm một dự án sử dụng robot được trang bị máy in 3D, với khả năng hoạt động linh hoạt nhằm thay thế con người trong việc xây dựng những kiến trúc lớn. Với việc sử dụng robot với cánh tay có khả năng in 3D hoạt động linh hoạt, các thể giúp thay thế mô hình của chiếc máy in 3D khổng lồ và tốn kém trước đây, giúp mở ra một hướng đi mới trong việc áp dụng công nghệ in 3D vào xây dựng.

Dự án robot Minibuilder này là lần đầu tiên các nhà kiến trúc có thể sử dụng máy in 3D trong một quá trình hoạt động liên tục để xây dựng một ngôi nhà. Trước đó, cũng đã có một dự án xây nhà bằng công nghệ in 3D được thử nghiệm bởi các nhà khoa học Trung Quốc. Tuy nhiên thử nghiệm này chỉ là áp dụng công nghệ in 3D để tạo ra từng kết cấu riêng của ngôi nhà, trong khi đó vẫn cần sử dụng con người để vận chuyển và lắp ghép.

Các robot Minibuilder có kích thước không quá lớn, với chiều rộng chỉ khoảng 42cm. Mỗi một Minibuilder sẽ đảm nhiệm các công việc khác nhau trong quá trình xây dựng, chúng làm việc độc lập nhưng phối hợp với nhau một cách chặt chẽ. Mỗi một Minibuilder đều được điều khiển bằng một hệ thống máy tinh trung tâm, với các cảm biến riêng biệt và hệ thống định vị giúp chúng hoạt động chính xác. Một robot khác được gọi là Supplier robot có nhiệm vụ cung cấp nguyên liệu dạng chất lỏng để các Minibuilder có thể hoạt động liên tục.

Một đội ngũ Minibuilder được chia làm 3 chức năng chính khác nhau. Trong đó, Foundation robot có nhiệm vụ tạo cấu trúc nền giống như một bộ móng của ngôi nhà, sử dụng loại vật liệu đá cẩm thạch nhân tạo. Phần cấu trúc nền có độ cao giới hạn, phụ thuộc vào chiều cao của Foundation robot. Sau đó, các Grip robot sẽ tiếp tục làm tăng chiều cao của phần cấu trúc nền, bằng cách di chuyển xung quanh với các con lăn và phun vật liệu lên trên. Cuối cùng, các Vacuum sẽ được sử dụng để tạo nên các phần cấu trúc khác trên bề mặt. Chúng bám vào bề mặt bằng một bộ hút chân không và bánh xe.

Mặc dù đội ngũ Minibuilder vẫn đang trong quá trình thử nghiệm và đã trình diễn khả năng của mình tại Bảo tàng Thiết kế Barcelona. Các nhà khoa học tin rằng một đội ngũ robot như vậy trong tương lai sẽ có thể tự xây dựng các tòa nhà theo lập trình sẵn mà không cần đến con người.