Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Wetenschappers ontwikkelen mobiele 3d-printrobot voor maken van gebouwen

Door , 43 reacties

Wetenschappers van MIT hebben een 3d-printrobot ontwikkeld die in staat is om de basisstructuur van een gebouw te printen. Het systeem is mobiel en moet volgens de onderzoekers in staat zijn om in de toekomst geheel autonoom gebouwen op bijvoorbeeld de planeet Mars te maken.

Het Digital Construction Platform, zoals de printer is genoemd, staat op twee rupsbanden en gebruikt een industriële robotarm, waar een kleinere en preciezere robotarm aan is bevestigd. Daarmee kan het mondstuk worden gecontroleerd, om bijvoorbeeld heel precies beton of isolatiemateriaal te spuiten. Op basis van het gebruikte 'bouwmateriaal' kan het mondstuk worden aangepast. Het systeem kan een object van elke willekeurige grootte maken. Het systeem wordt beschreven in een paper in het tijdschrift Science Robotics.

Om het concept aan te tonen hebben de wetenschappers het prototype een open structuur voor een koepelgebouw laten maken van 3,5 meter hoog en met een diameter van zo'n 15 meter. Het systeem deed er 13,5 uur over om het bouwwerk te voltooien. Uit de eerste analyse zou volgens de onderzoekers blijken dat het Digital Construction Platform een dergelijk bouwwerk sneller, goedkoper en veiliger kan bouwen dan als er reguliere bouwmethodes waren gebruikt.

Het idee is dat het Digital Construction Platform uiteindelijk zelfvoorzienend wordt en geheel autonoom bouwwerken kan maken. Het apparaat is voorzien van een schop om de grond te effenen voor de bouwwerkzaamheden en waarmee eventueel materialen voor de bouw, zoals aarde, kunnen worden verzameld. Het systeem kan elektrisch worden aangedreven, eventueel via zonnepanelen.

Het idee is dat het apparaat wordt ingezet in afgelegen gebieden in derdewereldlanden of in rampgebieden om na een grote storm of aardbeving relatief snel voor onderdak te zorgen. De makers zien voor zich dat het systeem in de toekomst naar Mars of Antarctica gestuurd wordt om daar geheel autonoom en jarenlang gebouwen neer te zetten, al dan niet voorafgaand aan de komst van astronauten.

Door Joris Jansen

Nieuwsredacteur

01-05-2017 • 21:06

43 Linkedin Google+

Reacties (43)

Wijzig sortering
Wow! Mijn lessen Duurzaamheid en Innovatie gaat zo cool worden!

Ik geef Bouwmanagement & Vastgoed les op het HBO en ga morgen de opdracht uitleggen voor het vak. Dit artikel neem ik zeker mee morgen! We gaan onderzoeken wat de mogelijkheden (door 1e jaars studenten) en onmogelijkheden zijn van 3D printen. We gaan o.a. naar de 3D Makerszone in Haarlem en hopelijk een follow up doen met de bedrijven die meewerken om op die locatie te experimenteren met het bouwen van de nieuwbouw achter de huidige locatie.

Maar.... Ik ben zelf zeer sceptisch over de mogelijkheden. Als ik nu lees over beton en isolatiemateriaal dan denk ik eigenlijk dat dit heel jammer is. Want in Nederland heb je voor een betonconstructie bijna altijd ook een fundering nodig op palen. En soms zie ik dat er bedrijven zijn die dan bijvoorbeeld de wanden in 3D printen en naar de locatie vervoeren. Besef je wel dat je dan moet concurreren met ouderwetse uitgekauwde maar zeer efficiŽnte methoden van prefabbouwen. Het voelt op dit moment een beetje alsof 3D printen omarmd wordt al de nieuwe messias van het bouwen, terwijl dit mogelijk totaal niet waar is. Auto's worden toch ook niet 3D geprint. Je print de zaken waar je een meerwaarde in ziet. zoals bijvoorbeeld moeilijke raketmotor onderdelen.

Voor de bouw zie ik bijvoorbeeld een restauratie werk. Scan een detail in. corrigeer voor de aantasting door zure regen en andere beschadiging. Print het onderdeel en plaats het terug. Of inderdaad voor Mars of de Maan waar je natuurlijk geen bekisting etc mee naartoe wil nemen.

Ik ga de studenten op zoektocht sturen naar mogelijkheden en onmogelijkheden. Wat zijn de voordelen voor de Nederlandse markt. Waar liggen de kansen? De ontwikkelingen gaan nu echt best wel snel. En wat nu het aller leukste is: Het is een heel nieuw vak, ook voor mij een ontdekkingstocht. Wie weet adviseren we straks wel een 3D printer-arm die je aan een hoge bouwkraan kan zetten die dan een lichtgewicht kunststof optopping (verdieping op een gebouw) kan maken. Of concluderen we dat we ons het beste kunnen focussen op bouwen voor de maan (kan ik mijn hobby en werk meteen combineren :*)
Waar liggen de kansen? De ontwikkelingen gaan nu echt best wel snel. En wat nu het aller leukste is: Het is een heel nieuw vak, ook voor mij een ontdekkingstocht. Wie weet adviseren we straks wel een 3D printer-arm die je aan een hoge bouwkraan kan zetten die dan een lichtgewicht kunststof optopping (verdieping op een gebouw) kan maken
Nou volgens mij gaat de ontwikkeling helemaal niet snel... als ik jou was zou ik het filmpje van @TheBorg, boven je eens bekijken... link

Waar liggen de kansen? Nouja, 10 jaar geleden printen ze al huizen..
Het verschil is dat alles nu gehyped wordt als "3D printer"... want kom op.. 't is leuk dat 3D printers bestaan, maar voor de massa productie bestaan er al jaren robots. Zoals dat filmpje dat huizen print...

[Reactie gewijzigd door mmjjb op 1 mei 2017 22:19]

Als een 3d printer eigenhandig van 'gereedschap' kan wisselen dan zou het wellicht gaten kunnen boren. Of eerst een paal kunnen printen en vervolgens wisselen met een tril/klop mechanisme. Soort Zwitsers zakmes ;) dan kom je al een heel eind. alleen de afwerking van het geheel zie ik (nog) niet met een 3d printer gebeuren omdat je dan toch echt van de zijkant moet werken Ben benieuwd hoe het zal ontwikkelen. Een team van mens achtige robots zie ik eerder toekomst in :+

[Reactie gewijzigd door Waterkoker op 1 mei 2017 22:22]

Met duurzaamheid en innovatie is wel een hoop te doen met dit onderwerp toch?
Als je kijkt naar duurzaamheid: bij de bouw is de afval op de bouwplaats bijvoorbeeld een groot probleem. Dit vervuilt de omgeving bij wat wind, en daarnaast heb je veel zinloze energie. Dit zou je kunnen verminderen met 3D printen in combinatie met bulkaanvoer. Ik denk dat dan een groot voordeel kan zitten in bijvoorbeeld het op maat printen van isolatiemateriaal op de bouwplaats. Bij isolatie heb je veel afval (verpakking en rest), maar daarnaast ook veel zinloos vervoer.
Dakpanelen kan je wellicht op de bouw printen.

Voor duurzaamheid biedt dit wellicht ook mogelijkheden voor nulwoningen. Bij nulwoningen is het nu vooral gericht op de optimalisaties en niet op de architectuur. Als je een woning ideaal ontwerpt op de zon, is daar wellicht meer energie te winnen als nog meer isolatie toevoegen. Maar dit ontwerp past niet goed in onze prefab woonwijken.

Over toepassen van technologie gesproken: Kan je niet een Drone gebruiken voor het leggen van dakpannen? (Of zelfs voor verwijderen van Astbest? :P )
Voor "speciale" producten in kleine serie met een vrij vorm die lastig te bekisten is zou het wellicht wel kunnen bijdragen in combinatie met vezelversterkt beton.
Voor het grote volume aan niet homogene bouwmaterialen zoals gewapend beton, blokken metselen / lijmen en voor grote hoogten/overspanningen heb je dan toch ook weer een ondersteuningsconstructie nodig met 3d printen op locatie. Kortom ik zie wel mogelijkheden, maar vooral beperkt en voornamelijk in de fabriek.
3d printen is een hype woord en het enigste voordeel ligt in individuele bouw, verschillende vormen. Prefab is uiteindelijk sneller en goedkoper voor standaard gebouwen.

Als ik naar 3d printen kijk zie ik in het beton geen staal zitten. Dus moet je neem ik aan werken met beton met ijzerdeeltjes er in voor de versterking. Nu weet ik niet of deze te printen zijn in een 3d printer. Daarnaast neem je de afwerking van 3d beton dan is die ruw, niet strak of glad en zal je dus weer moeten afwerken en dat kost geld als je het met de hand moet doen.

Wat ik wel eens zou willen zien in 3d printen waarbij men eerst bijv betongaas recht op zet en dan van beide kanten print.

Ander probleem is verdieping, hoe ga je die printen van beton. Daar zal je ondersteuning voor moeten hebben.

Een boel problemen dus nog en op dit moment is 3d beton leuk voor speciale unieke vormen die weer niet te complex zijn.
Niet de nieuwste innovatie op gebied van robots in de bouw. Zelf zie ik meer toekomst in robot armen op kleinere schaal die kunnen metselen of wapening leggen en zelfstandig storten.
Het op spuiten van een grote pur laag is zeker niet zo indrukwekkend, blokken leggen is dan veel functioneler en veelzijdiger. Er is een reden waarom woningen niet compleet uit pur bestaan.

Voorbeeld van andere robots:
https://www.youtube.com/watch?v=fpD5H1EH0go
De robot zelf is peanuts om te ontwikkelen. Het moeilijke is het juiste beton mengsel wat niet in elkaar zakt, goed hecht op de vorige laag en waar op een volgende laag ook kan hechten als die pas een dag later er op komt.

Op de TUe zijn ze er ook al een tijdje mee bezig:
https://youtu.be/lrNgd7lC6hw
beton is niet genoeg , gaas of metaal is nodig om extra stevigheid aan het gebouw te geven.
Er bestaat ook vezel versterkt beton. Daarmee kan het paket ook meer trekkracht opnemen, ik weet alleen niet hoeveel dat zou zijn. Voordeel is dat dit ook gewoon gestort kan worden door de nozzle.
Het kan natuurlijk niet op tegen gevlochten wapeningsstaven, maar je kan er wel ultra dun beton mee realiseren.

[Reactie gewijzigd door Datimmo op 1 mei 2017 23:21]

Ik heb vorig jaar in China gezien dat ze tussen de lagen in hele dunne matten met vezels gebruikte om sterkte te geven aan het beton.
Er zit echt wel toekomst in dit soort machines
Op Mars is de zwaartekracht een stuk lager, wellicht dat dan ook de eisen voor stevigheid lager kunnen liggen.
Maar op Mars heb je wel weer andere extra eisen vanwege de temperatuur en als het gebouw geschikt moet zijn voor bewoning dan ook nog atmosfeer.
Tenzij je aan andere vormen denkt waarbij er geen trekbelasting op het materiaal komt te staan. Zoals bij koepels of kerkgebouwen, waar ook geen staal nodig is voor de stevigheid. En met 3d printers kun je aan nog veel complexere vormen denken.
Pur is maar 1 van de zoveel materialen die deze robot kan gebruiken, beton kan ook gebruikt worden.
Na het zien van de gelinkte video en wat gerelateerde videos zie ik inderdaad op dit moment ook meer toekomst in robot armen zoals bijvoorbeeld deze robot van Fastbrick Robotics. Vooral in combinatie met menselijke expertise. Tevens moet er ook eerst een perfecte fundering liggen voor zulke robots.
Tja, maar die blokken moet je dan ook weer ergens maken.

Voordeel hier is dat je alles "maakt" als je het nodig hebt. zeker voor de maan, mars of andere moeilijk bereikbare plaatsen.
Als je dan lokale stoffen kunt gebruiken met een soort van lijm of ander soort van iets wat je moet toevoegen. Dan hoef je dus bijna niets mee te nemen. Terwijl je wel een compleet gebouw kunt maken. Ideaal.

En pur kan ook ander materiaal zijn, gaat om het principe lijkt mij.
Even serieus, dit is een purspuit aan een draaiarm. De halve wereld is 3D printer geil geworden.
Het idee is dat het apparaat wordt ingezet in afgelegen gebieden in derdewereldlanden of in rampgebieden om...
Halen ze dat er maar bij. En ruimtevaart ook nog eens. Omdat het een nutteloos apparaat is in een moderne samenleving.

In 2014 kon een bedrijf al 10 huizen printen in 24 uur.
https://www.youtube.com/watch?v=WzmCnzA7hnE
:z
Zag ooit bij het programma de grote verbouwing een mobiele zee container met een computer gestuurde freesbank. De grondstof bestond uit standaard formaten houten platen en de software zorgde voor een minimum aan afval. Alles paste in elkaar zonder direct te moeten schroeven of spijkeren. Echt een mooie mix tussen automatiseren en mensenwerk.Dit zou je ook op een andere planeet kunnen doen.
recentelijk ook al iets soortgelijks zien voorbij komen op youtube :
https://www.youtube.com/watch?v=xktwDfasPGQ

wel indrukwekkend!
Leuk voor op de camping.
Wordt dan wel saai, allemaal ronde gebouwen. En waar laat je de b.v. hoekbank?
Vierkant zal ook gaan, gezien ze met de spuitkop ook de ingang hebben geprint. Ze zullen waarschijnlijk voor rond hebben gekozen uit praktisch oogpunt: met deze opstelling heb je dan maar 2 vrijheidsgraden in gebruik (ronddraaien en op/neer) wat sneller is en minder gevoelig voor afwijkingen. Uiteraard werd de cirkel steeds kleiner maar dat is een 'statische' aanpassing, geen dynamische.
Je maakt een grapje toch? Heb er in ieder geval om kunnen lachen. :P

Toen ik de titel las dacht ik direct aan een upscaled constructie die op 3 assen een fundament en opwaards print uit verschillende materialen.
Had ook zeker geen 'plaatje' (videovoorbeeld) van een enkele arm die rondjes druppelt verwacht maar als je er een beetje alvast vantevoren over nadenkt dan snap je toch hopelijk wel dat andere vormen toch ook gewoon mogelijk zijn in principe? :P

Zo, ik ga nu het artikel lezen en het filmpje kijken.
--

Heh. Het gaat echt om koepels. Het is wel een stabiele vorm en op deze manier eenvoudig op te zetten.
Misschien kunnen we ze van binnen naar buiten toe inrichten in plaats van traditioneel van buitenaf naar binnen toe. Er hoeft natuurlijk sowieso niet alles tegen muren te staan. ^^

[Reactie gewijzigd door B. Olle op 1 mei 2017 21:51]

Het was ook bedoeld met een knipoog ;) Maar deze techniek is een eerste stap vooruit, natuurlijk is er plaats voor verbeteringen en aanpassingen.

Maar aan de andere kant, dit is niet zo moeilijk te verzinnen met de 3D printers van de afgelopen jaren, alleen uitvergroten en andere spuitmaterialen gebruiken.
Yep, niet bepaald mindblowing, lol. :P
Ik had bij alleen de titel al het beeld van een bouwplaats waar hele hordes bouwvakkers staan te wachten tot die 2 nerds met die printer de stenen af hebben! :P
Stukje bezigheidstherapie? :P

Maar is dat "purschuim" na 13,5 uur ook een beetje ontgast? Toegegeven, de mensen die erin moeten leven hebben wellicht nog een ruimtepak aan, maar toch.
Ligt het aan mij of mis ik de nieuwswaarde hier een beetje? cement 3D printers bestaan nu al een paar jaar..
Sterker nog, aan het einde van het filmpje worden er gewoon filmpjes gesuggereerd van andere 3D geprinte gebouwen.
Zo al die eskimoos weg geautomatiseerd. IgloBot
Lijkt me meer een 3D muurbouwer want een dak zit er niet op.
Had me iets meer voorgesteld van een huizenprinter
Als de astronauten zich vervelen kunnen ze nog altijd rondjes lopen :9
Jammer dat er niks valt lezen over waarom die huizen rond worden ipv vierkant, want ik kan geen voordelen bedenken.
Omdat deze beweging zeer eenvouidig is ten opzichte van vierkant en ik vermoed dat dit sterker is. Dak maken kan ook zo, gewoon een halve bol printen
Dus daar heb je dan al 2 3 hele sterke redenen.

[Reactie gewijzigd door MrMonkE op 1 mei 2017 21:46]

Rond omdat je alles op druk moet zetten en rond daar het beste tegen kan ?
Om dezelfde reden dat iglos rond zijn. Of patrijspoorten van schepen. Een ronde constructie is altijd sterker dan een met kanten.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.


Apple iPhone X Google Pixel 2 XL LG W7 Samsung Galaxy S8 Google Pixel 2 Sony Bravia A1 OLED Microsoft Xbox One X Apple iPhone 8

© 1998 - 2017 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Hardware.Info de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True

*