Uma startup sediada em Londres combinou algumas das tecnologias mais disruptivas da atualidade numa tentativa de mudar a forma como construiremos o futuro. Ao modernizar robôs industriais com armas de impressão 3D e algoritmos de inteligência artificial, Construir IA construiu máquinas que podem ver, criar e até aprender com seus erros.
Quando o CEO e fundador Daghan Cam estava estudando arquitetura, ele percebeu uma desconexão entre a fabricação em pequena escala e a construção em grande escala. “Por um lado, temos um pipeline de produção totalmente automatizado”, explicou Cam numa conferência recente em Londres. “Por outro lado, dependemos completamente do trabalho humano.” Com o surgimento de tecnologias de impressão mais eficientes, ele pensou que deveria haver uma maneira melhor.
“Queríamos ampliar os limites de quão complexos poderíamos projetar coisas por meio da computação e como poderíamos criá-las por meio da impressão 3D”, disse Cam.
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“Queríamos ultrapassar os limites de quão complexos poderíamos projetar as coisas.”
A impressão 3D pode ser vista como o futuro da fabricação, mas pode ser um empreendimento caro, demorado e inescalável. Objetos pequenos são simples o suficiente para imprimir. Objetos maiores muitas vezes podem ser proibitivamente complicados. Quando você lê sobre aviões, escritórios ou obras de arte totalmente impressos em 3D, eles não são impressos como um todo, mas sim como muitas pequenas peças que são montadas posteriormente como um quebra-cabeça.
Para ampliar o processo de impressão, Cam e sua equipe amarraram armas de espuma aos braços robóticos KUKA e os programaram para imprimir estruturas complexas. Para reduzir custos e agilizar a construção, eles combinaram o design padrão camada por camada com um design de treliça que imprimia o filamento em ângulos enquanto pequenos ventiladores resfriavam e endureciam simultaneamente o material. Isso permitiu que usassem muito menos material e ainda suportassem estruturas fortes e eficientes.
Mas ainda era muito lento. A fabricação deixa pouco espaço para erros, então os robôs tiveram que imprimir em ritmo de lesma, excretando o filamento de maneira precisa e uniforme e depois esperando que ele secasse. Se a Ai Build quisesse uma impressão mais rápida – e, portanto, mais barata –, correria o risco de defeitos estruturais ou teria que superar uma falha fundamental na robótica.
“Nossos robôs eram cegos”, disse Cam. “Eles pegam instruções de um computador e as executam cegamente. Se há algum problema eles não percebem e não conseguem se adaptar.”
Impressão 3D robótica em grande escala
Para resolver esse problema, Cam e sua equipe conectaram câmeras aos seus robôs e usaram algoritmos de visão mecânica para analisar as estruturas à medida que eram impressas. “O objetivo era criar um ciclo de feedback entre o ambiente físico e o ambiente digital”, disse Cam.
Com seu novo conjunto de olhos, o braço robótico poderia detectar defeitos e compensá-los nas camadas subsequentes. Os resultados foram impressos rapidamente, estruturas no estilo Zaha Hadid que, segundo Cam, foram impressas em cerca de metade do tempo que levaria sem a IA.
A primeira estrutura de destaque da Ai Build foi impressa por apenas US$ 185 – uma fração dos US$ 31.000 que Cam disse que o concorrente cotou para imprimir uma estrutura com as mesmas especificações. Os concorrentes não só não tinham IA, como também precisariam imprimir a peça em várias partes. A capacidade de imprimir estruturas como uma unidade única e completa dá ao Ai Build uma vantagem inegável.
“O objetivo era criar um ciclo de feedback entre o ambiente físico e o ambiente digital.”
Mas a startup tem limites de escala. Na semana passada, na GPU Technology Conference em Amsterdã, eles estrearam uma placa de cinco metros de largura, cinco metros estrutura profunda de quatro metros e meio de altura projetada em parceria com a renomada empresa Arup Engineers. Apelidado de “Pavilhão Daedalus” em homenagem aos lendários artesãos que construíram o Labirinto, o pavilhão de 350 libras consiste em 48 partes individuais. Apesar do seu tamanho impressionante, demorou apenas quinze dias para imprimir e meio dia para construir. Dada a taxa da empresa de cerca de US$ 100 por hora de robô, um objeto desse tamanho custaria pouco mais de US$ 35.600.
“A estrutura foi silenciosamente otimizada para usar o material de forma eficiente e minimizar o tempo de produção, de modo que toda a estrutura ficou muito leve no final”, disse Cam.
O projeto fez com que a jovem empresa continuasse suas parcerias com o fabricante de GPU NVIDIA e o fabricante de robótica KUKA, duas empresas estabelecidas no topo de seus respectivos setores.
Por mais bonito que seja, o Pavilhão Daedalus é apenas uma prova de conceito. E embora a startup tenha um interesse óbvio em design, seu foco está em revolucionar a construção em grande escala com estruturas impressas em 3D, como moldes de fundição de concreto.
Construir IA
A Ai Build também iniciou o desenvolvimento de um lustre futurista chamado aiPort, projetado para integrar todos os dispositivos inteligentes em um único lugar. Com uma série de gestos ou palavras, o usuário pode acender uma lâmpada, desligar o ar condicionado e aumente a música em seu aparelho de som graças a um painel de câmeras e microfones espalhados pelo lustre. É como o Jarvis de Tony Stark para a classe média alta. Cam enfatiza que o aiPort ainda é um protótipo, colocado em segundo plano enquanto sua empresa cuida do projeto de impressão 3D.
Muitas das startups de hoje pegam uma tecnologia emergente e a adaptam para uma indústria antiga. A IA está presente desde o back-end das finanças até o front-end da saúde. Os robôs agora substituem recepcionistas, entregadores de alimentos e operários de fábricas em todo o mundo. Em vez disso, Cam e sua equipe reconheceram uma falha na construção e combinaram três tecnologias emergentes para solucioná-la de maneira eficiente. As tecnologias que utilizam não são particularmente inovadoras por si só, mas quando utilizadas em conjunto, têm o potencial de revolucionar a indústria da construção.
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