無人機3D列印修路!還可以這麼操作?
無人機3D列印修路?注意,這可不是科幻片。城市自我修復專案就是這樣一個打算用無人機和3D列印實現自動化道路修復的專案,隨著道路維修無人機的原型(由利茲大學制作)和世界首臺瀝青3D印表機(由倫敦大學學院研發)的問世,未來的大馬路上我們可能會看到無人機用瀝青對準裂縫進行3D列印的場景。
“我們計劃到2050年實現道路零中斷的願景,”研發瀝青3D印表機的倫敦大學學院研究員理查德·傑克遜表示。“將來瀝青3D列印無人機可以在晚上工作,不需要人為參與,整個修復過程相當安靜。”
在實現這個巨集偉的目標之前,無人機是半自動化作業的,不過已經有幾個道路承包商表示對其很感興趣。例如,維修小組可以按照物流App的引導,找到需要道路修復的位置,規劃好操作時間和流程,然後用一個利用計算機視覺技術的“黑匣子”,將3D印表機定位在道路裂縫的位置,並進行填充作業。
傑克遜表示,使用無人機修路不僅可以減少對交通的干擾,還可以降低成本。如果能利用市政車輛(例如垃圾車)下側的裝置連續掃描路面,發現裂縫後就可以及時使用GPS將無人機定位到裂縫處,用瀝青3D列印來填補。當然了,這個操作過程還有待進行深入的研究,畢竟裂縫需要徹底清理,填補瀝青也需要合適的粘合劑。
傑克遜的3D印表機是一個三軸系統,帶有單獨的步進電機,可以移動印表機噴嘴。列印採用瀝青顆粒供料,通過加熱電阻器加熱並在通過噴嘴時變成液體。
在測試3D印表機的時候,傑克遜將3D列印的瀝青件與傳統的鑄造件進行了比較,結果卻另他非常吃驚:列印件的延展性是鑄造件的9倍,斷裂強度類似。經仔細觀察,在3D列印瀝青的橫截面上發現了彈性棕色物質,而鑄造件沒有。傑克遜認為,棕色物質是由瀝青輕質飽和的成分構成,是各種尺寸的顆粒在加熱和擠壓過程中以移動的方式形成的。