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新的可移動(dòng)大型3D打印機(jī)可通過(guò)手機(jī)、跟蹤平臺(tái)，將建筑技術(shù)擴(kuò)展到偏遠(yuǎn)地區(qū)和環(huán)境惡劣的地區(qū)。麻省理工學(xué)院(MIT)仍然在研究機(jī)器人3D打印系統(tǒng)，該系統(tǒng)已經(jīng)能夠在不到14小時(shí)內(nèi)，成功建造直徑50英尺、高12英尺的穹頂建筑。其開(kāi)發(fā)者指出，該系統(tǒng)可利用多種材料進(jìn)行“打印”，不但包括混凝土，還包括機(jī)器本身在現(xiàn)場(chǎng)挖掘出的土壤，并能夠完成錐形墻及其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件等。
MIT媒體實(shí)驗(yàn)室介導(dǎo)物質(zhì)研究小組(MMG)的Steven Keating指出，總體構(gòu)想是“將生物學(xué)作為靈感和設(shè)計(jì)工具”，在建筑業(yè)內(nèi)推動(dòng)產(chǎn)生新的設(shè)計(jì)和方法。MMG專(zhuān)注于自然啟發(fā)設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)不利用零部件設(shè)計(jì)和建造結(jié)構(gòu)，而是利用可移動(dòng)大型3D打印機(jī)平臺(tái)構(gòu)建結(jié)構(gòu)和外觀，然后再形成諸如內(nèi)部橫梁或窗戶(hù)等構(gòu)件。
獲得MIT機(jī)械工程博士學(xué)位的Keating指出，多年以來(lái)，建筑方法幾乎未曾發(fā)生變化?！傲悴考还潭ㄔ谝黄?，然后將零部件組裝成為建筑物。零部件則在工廠制造?！彼f(shuō)。
一種替代方法是“采用類(lèi)似于生物系統(tǒng)的方法，”他說(shuō)。機(jī)器人3D平臺(tái)(數(shù)字化建設(shè)平臺(tái))應(yīng)模仿生物系統(tǒng)，將建筑物視作一個(gè)有機(jī)體，而這個(gè)有機(jī)體的設(shè)計(jì)和建設(shè)采用了一套無(wú)縫連接并支撐整體結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。
設(shè)備由一個(gè)巨大的機(jī)械液壓臂構(gòu)成，該液壓臂被固定在一輛改裝過(guò)的卡車(chē)上，末端有一個(gè)較小的機(jī)械臂，由太陽(yáng)能光伏板提供動(dòng)力。這種組合擴(kuò)大了可用材料的范圍和靈活性。
“可以將小的機(jī)械臂視作一根手指，”Keating說(shuō)，“這根手指具有補(bǔ)償機(jī)能，并能以更復(fù)雜的方式移動(dòng)。”
這與正在研究中的其他大型3D打印機(jī)之間存在很大不同。多數(shù)3D打印機(jī)通過(guò)龍門(mén)起重機(jī)或軌道移動(dòng)，并由一個(gè)固定結(jié)構(gòu)支撐噴嘴，由于支撐系統(tǒng)物理尺寸的限制，因此也限制了建筑結(jié)構(gòu)的尺寸。Keating指出，可移動(dòng)大型3D打印機(jī)能夠建造任何尺寸的物體，因其占地面積小，因此適用于多數(shù)建筑工地。
Keating指出，該系統(tǒng)的關(guān)鍵是能夠隨著打印的進(jìn)行而改變材料密度，從而形成錐形墻或建造懸垂部分，并達(dá)到建筑規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。該系統(tǒng)還能夠混合諸如土壤等材料，用于建造壓制土工結(jié)構(gòu)?？梢栽跈C(jī)械臂上安裝具有其他功能的工具，如：挖掘或磨銑工具。
“我們希望它不僅僅是一個(gè)3D打印機(jī)，”Keating說(shuō)，他通過(guò)發(fā)表博士論文引導(dǎo)該系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)?！拔覀冞€希望它能夠磨銑，使精度超過(guò)我們實(shí)際所需?！?/span>
測(cè)試時(shí)，Keating的團(tuán)隊(duì)利用數(shù)字平臺(tái)打印模網(wǎng)混凝土構(gòu)造物常用的聚氨酯泡沫塊?！拔覀兿Ｍ玫揭环N能立即使用的系統(tǒng)，”Keating說(shuō)，他指出，要想發(fā)揮這一系統(tǒng)的全部潛力，還有大量研究工作要做。“我們希望在建筑工地能夠輕松復(fù)制建造工藝，因此我們采用可移動(dòng)大型3D打印機(jī)技術(shù)制造模網(wǎng)。
