商業(yè)3D打印(或增材制造(AM))是一個(gè)蓬勃發(fā)展的行業(yè)。但是，如果打印機(jī)從涉及固定盒子和龍門架的典型設(shè)置中解放出來，并可以自由地在巡回的協(xié)作團(tuán)隊(duì)中工作，那么AM業(yè)務(wù)的規(guī)?？赡軙?huì)更大，并具有更多的應(yīng)用程序，包括作為建筑工地的機(jī)器人泥瓦匠和維修崩潰的機(jī)器城鄉(xiāng)民用基礎(chǔ)設(shè)施。

紐約大學(xué)丹頓工程學(xué)院的一個(gè)多學(xué)科機(jī)器人團(tuán)隊(duì)由紐約大學(xué)城市科學(xué)與進(jìn)步中心(CUSP)主辦，并獲得了美國國家科學(xué)基金會(huì)(NSF)的120萬美元資助，旨在通過設(shè)計(jì)使該概念成為現(xiàn)實(shí)用于連接到移動(dòng)粗紗平臺(tái)的機(jī)械臂上的3D打印機(jī)的自治系統(tǒng)。這些打印機(jī)具有團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)功能(一種稱為集體增材制造(CAM)的概念)，具有機(jī)器學(xué)習(xí)和其他人工智能(AI)功能，可以修復(fù)橋梁，隧道和其他市政結(jié)構(gòu)。在海洋深處和災(zāi)區(qū)工作;甚至前往太空在月球，火星及其他地方工作。

研究人員陳峰，毛里齊奧·波菲里(Maurizio Porfiri)，盧多維奇·里蓋蒂(Ludovic Righetti)和金衛(wèi)華(Weihua Jin)是土木與城市工程，機(jī)械與航空航天工程以及電氣和計(jì)算機(jī)工程系的教授，他們將專注于三個(gè)領(lǐng)域，這些領(lǐng)域?qū)τ谶M(jìn)行3D打印至關(guān)重要CAM團(tuán)隊(duì)可行：自治，控制，實(shí)時(shí)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)：

規(guī)劃和本地化：打印機(jī)必須能夠相對(duì)于彼此以及它們隨著變化和增長而構(gòu)建的結(jié)構(gòu)進(jìn)行本地化，并且在不依賴于全球定位系統(tǒng)的情況下進(jìn)行本地化，尤其是對(duì)于外星應(yīng)用

模型預(yù)測控制：移動(dòng)基座和機(jī)械手必須足夠高效和穩(wěn)定，以實(shí)現(xiàn)快速，高質(zhì)量的打印，并且能夠?qū)崟r(shí)適應(yīng)現(xiàn)場實(shí)際條件中的意外或意外變化，或者打印頭沉積水泥或其他材料的方式出現(xiàn)意外變化

打印和協(xié)調(diào)：使用要打印的零件的設(shè)計(jì)和實(shí)際演變的結(jié)構(gòu)本身作為地圖，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)打印機(jī)的運(yùn)動(dòng)同步，以實(shí)現(xiàn)打印機(jī)器人的物理協(xié)調(diào)

Feng解釋說，目標(biāo)是為了提高準(zhǔn)確性，效率和對(duì)環(huán)境以及實(shí)時(shí)條件的適應(yīng)性-而不是導(dǎo)航應(yīng)用程序重新路由它感覺到的車輛偏離映射路線的方式。但是，與典型的基于GPS的導(dǎo)航服務(wù)不同，這些調(diào)整必須閃電般快速且精確到幾毫米，而不是幾十英尺。他補(bǔ)充說，團(tuán)隊(duì)在機(jī)器人技術(shù)，人工智能，控制理論和動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)方面的專業(yè)知識(shí)的獨(dú)特組合使挑戰(zhàn)無可克服。

Feng將專注于計(jì)劃和本地化，應(yīng)對(duì)諸如如何使機(jī)器人能夠識(shí)別何時(shí)以及何時(shí)不需要自身高度精確化等挑戰(zhàn)。

他說：“機(jī)器人必須能夠快速移動(dòng)到印刷區(qū)域，觀察真實(shí)條件(例如，由于現(xiàn)實(shí)世界不是平坦的，所以地面不平坦)，然后立即進(jìn)行補(bǔ)償。” 他解釋說：“雖然我們希望在結(jié)構(gòu)區(qū)域具有更高的準(zhǔn)確性，但離結(jié)構(gòu)越遠(yuǎn)，所需的資源就越少。” “這將涉及一種新型的主動(dòng)本地化。”