O vídeo mostra quadricópteros executando na ETH de Zurich,
autonomamente a montagem de uma ponte de corda. Isso faz parte de uma pesquisa da
Flying Machine Arena em construção
aérea, um campo que aborda a construção de estruturas com a ajuda de máquinas
voadoras.
Neste trabalho, uma ponte de corda que pode suportar o peso
de uma pessoa é construída por quadricópiteros, mostrando pela primeira vez o que
estas máquinas são capazes de fazer estruturas que suportam de carga, autonomamente.
Exceto pelos os pontos de ancoragem necessários em
ambas as extremidades da estrutura, a ponte é constituída exclusivamente por
elementos de tração, suas conexões e as ligações são inteiramente realizadas
por máquinas voadoras.
No exemplo, distando 7,4 m entre as duas estruturas de
andaimes, a ponte é constituída de nove segmentos, usando cerca de 120 metros corda
e é composta por diferentes elementos, tais como nós, links e tranças. A corda
usada para estas experiências é feita de Dyneema, um material com uma baixa
relação peso-força e, portanto adequado para esta construção. Pesando 7 g por
metro, uma corda de 4 mm de diâmetro pode sustentar 1300 kg.
As máquinas voadoras são equipadas com carretéis
motorizados que lhes permitem controlar a tensão que atua sobre o cabo durante
a implantação. Um tubo de plástico orienta o ponto de liberação da corda, esta
localizada entre as hélices. As forças externas e torques exercidos no quadricópitero
durante a implantação são estimados e tidos em conta para atingir um
comportamento de vôo compatível. A montagem da ponte realizada por estas pequenas
máquinas personalizadas e baseia-se no sistema de vôo da Flying Machine Arena,
uma plataforma de investigação e demonstração para robótica aérea. A Arena está
equipada com um sistema de captura de movimento que fornece medições da posição
e atitude do veículo. Os algoritmos são executados em um computador e os
comandos são então enviados através de uma infra-estrutura sem fio.
A fim de ser capaz de criar estruturas de tração que
são compatíveis com robôs voadores, uma série de ferramentas computacionais
foram desenvolvidas especificamente com as características deste método de
construção. As ferramentas de design permitem simular a seqüência operacional e
avaliar a estrutura antes de se construir.
A localização da estrutura de andaime é medida
manualmente antes de se iniciar a construção. A estrutura primária é preparada,
em seguida, podendo então ser realizada sem intervenção humana. Antes de
realizar os trabalhos, o projeto da ponte e suas medidas são avaliados e enviados
para o sistema, que se adaptam as trajetórias de conformidade.
Construção aérea é uma colaboração entre o Instituto de
Sistemas Dinâmicos e Controle e Gramazio Kohler Pesquisa da ETH Zurique, Suíça,
2015.
