Una startup con sede en Londres ha combinado algunas de las tecnologías más disruptivas de la actualidad en un intento por cambiar la forma en que construiremos el futuro. Al modernizar los robots industriales con pistolas de impresión 3D y algoritmos de inteligencia artificial, Construcción Ai ha construido máquinas que pueden ver, crear e incluso aprender de sus errores.
Cuando el director ejecutivo y fundador, Daghan Cam, estudiaba arquitectura, notó una desconexión entre la fabricación a pequeña escala y la construcción a gran escala. "Por un lado, tenemos un proceso de producción totalmente automatizado", explicó Cam en una conferencia reciente en Londres. "Por otro lado, dependemos completamente del trabajo humano". Con la aparición de tecnologías de impresión más eficientes, pensó que debía haber una manera mejor.
"Queríamos traspasar los límites de cuán intrincados podíamos diseñar cosas mediante la computación y cómo podíamos crearlas mediante la impresión 3D", dijo Cam.
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"Queríamos traspasar los límites de lo intrincados que podíamos diseñar las cosas".
La impresión 3D puede considerarse el futuro de la fabricación, pero puede ser una tarea costosa, que requiere mucho tiempo y no escalable. Los objetos pequeños son bastante sencillos de imprimir. Los objetos más grandes a menudo pueden resultar prohibitivamente complicados. Cuando lees sobre aviones, espacios de oficinas u obras de arte totalmente impresos en 3D, no se imprimen en su totalidad, sino como muchas piezas pequeñas que luego se ensamblan como un rompecabezas.
Para ampliar el proceso de impresión, Cam y su equipo conectaron pistolas de espuma a brazos robóticos de KUKA y los programaron para imprimir estructuras intrincadas. Para reducir costos y acelerar la construcción, combinaron el diseño estándar capa por capa con un diseño de celosía que imprimía filamento en ángulos mientras pequeños ventiladores enfriaban y endurecían simultáneamente el material. Esto les permitió utilizar mucho menos material y al mismo tiempo soportar estructuras fuertes y eficientes.
Pero todavía era demasiado lento. La fabricación deja poco margen de error, por lo que los robots tuvieron que imprimir a paso de tortuga, excretando el filamento de manera precisa y uniforme, y luego esperando a que se secara. Si Ai Build quisiera una impresión más rápida y, por tanto, más barata, correría el riesgo de sufrir defectos estructurales o tendría que superar un defecto fundamental de la robótica.
"Nuestros robots eran ciegos", dijo Cam. “Toman instrucciones de una computadora y las ejecutan a ciegas. Si hay algún problema no lo notan y no pueden adaptarse”.
Impresión 3D robótica a gran escala
Para resolver este problema, Cam y su equipo conectaron cámaras a sus robots y utilizaron algoritmos de visión artificial para analizar las estructuras mientras se imprimían. "El objetivo era crear un circuito de retroalimentación entre el entorno físico y el entorno digital", dijo Cam.
Con su nuevo par de ojos, el brazo robótico podría detectar defectos y compensarlos en capas posteriores. Los resultados se imprimieron rápidamente, estructuras al estilo de Zaha Hadid que, según Cam, se imprimieron en aproximadamente la mitad del tiempo que llevaría sin la IA.
La primera estructura destacada de Ai Build se imprimió por solo $ 185, una fracción de los $ 31,000 que Cam dijo que el competidor cotizó para imprimir una estructura con las mismas especificaciones. Los competidores no sólo carecían de IA, sino que también tendrían que imprimir la pieza en varias partes. La capacidad de imprimir estructuras como una unidad única y completa le da a Ai Build una ventaja innegable.
"El objetivo era crear un circuito de retroalimentación entre el entorno físico y el entorno digital".
Pero la startup tiene límites de escala. La semana pasada, en la Conferencia de Tecnología GPU en Ámsterdam, estrenaron una cámara de cinco metros de ancho y cinco metros de ancho. Estructura de cuatro metros y medio de profundidad diseñada en colaboración con la reconocida firma Arup Ingenieros. Apodado el “Pabellón Daedalus” en honor a los legendarios artesanos que construyeron el Laberinto, el pabellón de 350 libras consta de 48 partes individuales. A pesar de su impresionante tamaño, sólo se necesitaron quince días para imprimirlo y medio día para construirlo. Dada la tarifa de la empresa de alrededor de 100 dólares por hora de robot, un objeto de este tamaño costaría un poco más de 35.600 dólares.
"La estructura se optimizó silenciosamente para utilizar el material de manera eficiente y minimizar el tiempo de producción, por lo que al final toda la estructura resultó muy liviana", dijo Cam.
En el proyecto, la joven empresa continuó sus asociaciones con el fabricante de GPU NVIDIA y el fabricante de robótica KUKA, dos empresas establecidas en la cima de sus respectivas industrias.
Por hermoso que sea, el Pabellón Daedalus es solo una prueba de concepto. Y aunque la startup tiene un interés obvio en el diseño, su objetivo es revolucionar la construcción a gran escala con estructuras impresas en 3D, como moldes de hormigón.
Construcción Ai
Ai Build también ha comenzado el desarrollo inicial de una lámpara de araña futurista llamada aiPort, que está diseñada para integrar todos los dispositivos inteligentes en un solo lugar. Con una serie de gestos o palabras, los usuarios pueden encender una bombilla, bajar el aire acondicionado y sube la música en su estéreo gracias a un panel de cámaras y micrófonos distribuidos por todo el candelabro. Es como el Jarvis de Tony Stark para la clase media alta. Cam enfatiza que aiPort sigue siendo un prototipo, dejado en un segundo plano mientras su empresa se ocupa del proyecto de impresión 3D.
Muchas de las nuevas empresas actuales toman una tecnología emergente y la adaptan a una industria antigua. La IA está presente desde el backend de las finanzas hasta el frontend de la atención sanitaria. Los robots ahora reemplazan a recepcionistas, encargados de alimentos y trabajadores de fábricas en todo el mundo. En cambio, Cam y su equipo reconocieron un defecto en la construcción y combinaron tres tecnologías emergentes para abordarlo de manera eficiente. Las tecnologías que utilizan no son particularmente innovadoras por sí mismas, pero cuando se usan en conjunto, tienen el potencial de revolucionar la industria de la construcción.
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