移动打印：大规模机器人三维打印的新范式

建筑与施工近来已成为机器人技术令人振奋的应用领域。特别是，材料配方和机器人技术的快速进展使得混凝土机器人三维打印成为一种有前景的原位施工技术。然而，可扩展性仍是广泛采用的重要障碍：打印系统（基于龙门架或机械臂）通常比要打印的结构大得多，因而笨重。最近，提出了一种移动打印系统——安装在移动基座上的机械臂——以缓解此问题：此类系统通过移动其基座，有可能打印比自身更大的结构。然而，所提出的系统只能在静止时打印，从而限制了单次可打印结构的大小。在此，我们开发了一种实现移动打印范式的系统，其能够用单个机器人打印任意大小的单件结构。这一开发需要解决移动三维打印特有的运动规划、定位和运动控制问题。我们报告了解决这些问题的框架，并首次展示了一个移动打印实验，其中一台工作半径为 87 cm 的机械臂打印了一个 210 cm × 45 cm × 10 cm 的混凝土结构。