เมื่อ “ศาสตร์” บินมาบรรจบกับ “ศิลป์”

ผลงานชื่อ Flight Assembled Architecture จากนักหุ่นยนต์ Raffaello D’Andrea และสถาปนิก Fabio Gramazio และ Matthias Kohler จาก ETH ซึ่งเป็นการใช้ฝูง quadrotor ประกอบแบบจำลองงานออกแบบอาคาร ได้ถูกจัดแสดงที่ฝรั่งเศส

ผลงานทางศาสตร์และศิลป์ชิ้นนี้เกิดจากความร่วมมือกันของ Raffaello D’Andrea ผู้เชี่ยวชาญด้านการประสานงานกันทำงานของหุ่นยนต์ (เคยพาทีม RoboCup Small-Sized Soocer ของ Cornell คว้าแชมป์มาแล้ว และเป็นผู้ก่อตั้งบริษัท Kiva Systems ซึ่งพัฒนาฝูงหุ่นยนต์สำหรับในโกดัง) กับ Fabio Gramazio และ Matthias Kohler สถาปนิกจาก ETH Zurich ซึ่งทั้งคู่เป็นผู้บุกเบิกการนำหุ่นยนต์และงานทางสถาปัตยกรรมมารวมกัน

ผลงานนี้เป็นการใช้ quadrotor พร้อมกัน 4 ลำในการช่วยกันหยิบก้อนโฟมกว่า 1,500 ก้อน มาวางต่อกันเป็นแบบจำลองอาคารสูงกว่า 6 เมตร โดยโฟมแต่ละก้อนจะถูกทากาวไว้ด้านล่าง เวลาวางโฟมจะได้เกาะกันอย่างถาวร ในการทำงาน เจ้า quadrotor ทั้งหมดจะทำการบิน หยิบ วางโดยอัตโนมัติ โดยอาศัยระบบ Vicon (ระบบกล้องจับภาพการเคลื่อนไหว) ที่ติดตั้งบนเพดานในการจับตำแหน่ง quadrotor แต่ละลำ และนำไปคำนวณแผนการบิน เมื่อแบตเตอรี่ใกล้หมด quadrotor จะบินไปยังแท่นประจุไปอย่างอัตโนมัติและปล่อยให้ quadrotor ลำอื่นผลัดออกมาทำงานแทน ซึ่งระบบนี้สามารถทำความเร็วในการประกอบได้ถึง 100 ก้อนต่อชั่วโมง

Vicon

ที่ชาร์จไฟ

ความท้าทายของงานนี้ มีหลายอย่างเช่น

การหยิบ ปล่อยก้อนโฟม ทำอย่างไรให้สามารถทำได้อย่างถูกต้อง เชื่อถือได้ และท่าในการจับโฟมจะต้องไม่รบกวนการบิน
ส่วนผสมของกาวแปะโฟม ที่จะมีความเหนียวและระยะเวลาแข็งตัวที่เหมาะสม และความหนาของกาวต้องควบคุมได้ถูกต้อง (ความหนาของกาวผิดไป 0.5 มิลลิเมตร ที่การต่อกันขึ้นไป 60 ชั้น จะทำให้ความสูงพลาดไปถึง 3 เซนติเมตร)
การควบคุมตำแหน่ง quadrotor อย่างแม่นยำ ยิ่งเวลาบินต่ำ แรงลมที่ปะทะพื้นที่จะให้การควบคุมทำได้ยาก และไม่แม่นยำ เทคนิคที่ทางทีมใช้คือ การบินลอยอยู่เหนือตำแหน่งวางโฟมให้สูงพอควร แล้วบินลงมาปล่อยและบินขึ้นไปคืนอย่างรวดเร็ว

แบบจำลองอาคารนี้ เป็นแบบจำลองของอาคารที่อยู่แบบเป็นโมดูลต่อๆ กัน ก้อนโฟมแต่ละก้อนเป็นตัวแทนหน่วยย่อยของอาคาร ซึ่งอาจจะเป็นที่อยู่อาศัย หรือร้านค้า