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2020 | OriginalPaper | Buchkapitel

A Reconfigurable Modular Swarm Robotic System for ISRU (In-Situ Resource Utilisation) Autonomous 3D Printing in Extreme Environments

verfasst von : Jonathan Irawan, Xavier De Kestelier, Nikolaos Argyros, Ben Lewis, Sam Gregson

Erschienen in: Impact: Design With All Senses

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

Implementation of Robotics and Automation has revolutionised the Manufacturing Industry, generating unprecedented levels of efficiency, boosted productivity and lower levels of risks. As automation begins to seamlessly integrate and embed in various home applications, uptake in the AEC (Architecture, Engineering, Construction) Industry has been slow, only limited to off site fabrication. With this in mind, the departure point of the research investigation then lies in the identification of opportunities for on-site applications of robotics in construction. The paper proposes a new method of construction based on concepts of reusability and reconfigurability, re-envisioning operational life cycles in conventional, industry practices. An evaluation of industry and academic precedents of robotic applications presented an opportunity to propose a new conceptual framework for a reconfigurable, modular robotic swarm system that is comprised of an interchangeable “toolkit of parts”. Application of the framework was first developed for NASA’s 3D Printing Habitat Centennial Challenge, which manifested as an ecosystem of robotic assemblies that dynamically adapts to complete a multitude of tasks in the construction of a 3D Printed Shell Structure. The case study application was selected due to the extreme operational requirements such as size and logistical challenges, multiple levels of redundancies and adoption of “In-Situ Resource utilisation” [1] principles.

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Literatur
3.
Zurück zum Zitat Flyvbjerg, B., Bruzelius, N., Rothengatter, W.: Megaprojects and Risk: An Anatomy of Ambition, p. 136. Cambridge University Press, Cambridge (2003)CrossRef Flyvbjerg, B., Bruzelius, N., Rothengatter, W.: Megaprojects and Risk: An Anatomy of Ambition, p. 136. Cambridge University Press, Cambridge (2003)CrossRef
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Zurück zum Zitat Beni, G.: From swarm intelligence to swarm robotics. In: Swarm Robotics. LNCS, vol. 3342, pp. 1–9. Springer (2005) Beni, G.: From swarm intelligence to swarm robotics. In: Swarm Robotics. LNCS, vol. 3342, pp. 1–9. Springer (2005)
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Zurück zum Zitat Mueller, R.: Additive construction with mobile emplacement (ACME). In: 8th International Astronautical Congress (IAC), Adelaide, Australia, 25–29 September 2017, International Astronautical Federation (IAF) (2017) Mueller, R.: Additive construction with mobile emplacement (ACME). In: 8th International Astronautical Congress (IAC), Adelaide, Australia, 25–29 September 2017, International Astronautical Federation (IAF) (2017)
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Zurück zum Zitat Heylighen, F.: Stigmergy as a universal coordination mechanism I: definition and components. Cogn. Syst. Res. 38, 4–13 (2015) Heylighen, F.: Stigmergy as a universal coordination mechanism I: definition and components. Cogn. Syst. Res. 38, 4–13 (2015)
Metadaten
Titel
A Reconfigurable Modular Swarm Robotic System for ISRU (In-Situ Resource Utilisation) Autonomous 3D Printing in Extreme Environments
verfasst von
Jonathan Irawan
Xavier De Kestelier
Nikolaos Argyros
Ben Lewis
Sam Gregson
Copyright-Jahr
2020
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-030-29829-6_53

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.