新型蜘蛛机器人Charlotte可在24小时内3D打印整栋房屋

打印派   2025-10-09 12:06:39

澳大利亚机器人工程初创企业Crest Robotics与Earthbuilt技术公司联合开发出一款名为"夏洛特"的半自主机器人,它将机器人技术与3D打印相结合,能直接使用原材料建造房屋。研发人员表示,该机器人旨在加速施工进程、降低成本,并减少传统建筑方式产生的碳足迹。

在悉尼举办的第76届国际宇航大会上,这款机器人原型首次亮相。该会议是全球太空科研机构与行业代表的重要聚会。虽然"夏洛特"仍处于研发阶段,但研发团队预计其很快就能投入运营。据澳大利亚广播公司报道,该项目已获得新南威尔士州政府通过"Space+"计划提供的资金支持,该计划专门资助连接太空研究与先进制造的创新项目。这款机器人能在约24小时内3D打印出200平方米的房屋。

"夏洛特"是一款融合机器人技术与3D打印的半自主机器人。它通过在建筑工地上移动定位,逐层打印建筑结构。其设计灵感来源于蜘蛛的运动方式,使其能在不同环境中自由工作,无需脚手架或固定装配系统。实际上,它相当于一台移动3D打印机,能直接在工地将原材料加工成完整的墙体等建筑构件。

该体系将传统建筑施工中的制造、运输、组装等多个环节整合为连续的自动化流程。通过取消预制构件、减少对重型机械的依赖,实现了能耗降低、浪费减少和总体成本下降。开发人员估算,"夏洛特"的工作效率相当于百余名砌砖工人,在保证精度与一致性的同时,有望彻底改变现代建筑施工的速度与效率。

研发团队认为,该机器人有望解决建筑业面临的诸多紧迫挑战,包括劳动力短缺、生产效率低下以及当前建筑方式对环境的影响。他们相信自动化技术能通过承担重复性或危险性工作、提升工地安全性、让技术工人更专注于复杂设计与管理任务,从而推动行业现代化转型。悉尼大学研究人员指出,机器人技术可缓解劳动力限制,缩短施工周期。通过自动化高强度和高风险作业,小型团队也能承接大型项目,减少工期延误,全面提升效率。

虽然"夏洛特"主要专注于地球上的建筑施工,但研发团队已将目光投向更遥远的未来。他们正在探索如何让未来版本的机器人助力美国宇航局"阿尔忒弥斯"计划,在月球上建造栖息地和基础设施。该计划旨在本十年末将宇航员再次送上月球表面。研发团队相信,针对极端环境研发的技术也将促进地球建筑施工变得更快、更安全、更可持续。

在澳大利亚,人口增长和创纪录的移民速度已超过住房供应速度,而审批延误和建筑效率低下更加剧了市场压力,促使政府与行业寻求3D打印等可扩展解决方案。今年初,Contec澳大利亚公司在珀斯塔坪区推出了西澳大利亚首座多层3D打印建筑,使用荷兰CyBe建筑公司的3D打印机器人。经过两周培训后,Contec团队用时10.5小时打印完成155平方米房屋的所有15面墙体,二层墙体仅用18小时,且在42摄氏度高温下未搭设防护棚。该项目展示了快速、经济且支持劳动力发展的建造方式,有效应对劳动力短缺并实现可持续目标。该公司由建筑商马克·达历山德罗于2023年创立,计划2025年前扩充3D打印机群,在全州推广住宅与商业应用。

今年7月,澳大利亚混凝土3D打印公司Contour3D在悉尼完成"Genesis"双拼住宅项目,将大型3D打印混凝土与轻量模块化建筑相结合。使用姊妹公司C3D开发的OPUS 3D打印机,团队用140吨专属ContourCrete混合材料打印了超1300平方米墙面,稳定打印速度达每小时1.3吨。混凝土28天抗压强度达56兆帕,可实现复杂曲面设计。上层建筑采用Versiclad结构保温板建造,仅两天多即完成安装,显著提升能效、减少浪费,展现了更快速、可持续的住房建设方案。


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