移动3D打印机器人团队可以在地球上固定桥梁并将其建造到火星上

商业3D打印(或增材制造(AM))是一个蓬勃发展的行业。但是，如果打印机从涉及固定盒子和龙门架的典型设置中解放出来，并可以自由地在巡回的协作团队中工作，那么AM业务的规模可能会更大，并具有更多的应用程序，包括作为建筑工地的机器人泥瓦匠和维修崩溃的机器城乡民用基础设施。

纽约大学丹顿工程学院的一个多学科机器人团队由纽约大学城市科学与进步中心(CUSP)主办，并获得了美国国家科学基金会(NSF)的120万美元资助，旨在通过设计使该概念成为现实用于连接到移动粗纱平台的机械臂上的3D打印机的自治系统。这些打印机具有团队学习功能(一种称为集体增材制造(CAM)的概念)，具有机器学习和其他人工智能(AI)功能，可以修复桥梁，隧道和其他市政结构。在海洋深处和灾区工作;甚至前往太空在月球，火星及其他地方工作。

研究人员陈峰，毛里齐奥·波菲里(Maurizio Porfiri)，卢多维奇·里盖蒂(Ludovic Righetti)和金卫华(Weihua Jin)是土木与城市工程，机械与航空航天工程以及电气和计算机工程系的教授，他们将专注于三个领域，这些领域对于进行3D打印至关重要CAM团队可行：自治，控制，实时系统和网络：

规划和本地化：打印机必须能够相对于彼此以及它们随着变化和增长而构建的结构进行本地化，并且在不依赖于全球定位系统的情况下进行本地化，尤其是对于外星应用

模型预测控制：移动基座和机械手必须足够高效和稳定，以实现快速，高质量的打印，并且能够实时适应现场实际条件中的意外或意外变化，或者打印头沉积水泥或其他材料的方式出现意外变化

打印和协调：使用要打印的零件的设计和实际演变的结构本身作为地图，实现多台打印机的运动同步，以实现打印机器人的物理协调

Feng解释说，目标是为了提高准确性，效率和对环境以及实时条件的适应性-而不是导航应用程序重新路由它感觉到的车辆偏离映射路线的方式。但是，与典型的基于GPS的导航服务不同，这些调整必须闪电般快速且精确到几毫米，而不是几十英尺。他补充说，团队在机器人技术，人工智能，控制理论和动力学系统方面的专业知识的独特组合使挑战无可克服。

Feng将专注于计划和本地化，应对诸如如何使机器人能够识别何时以及何时不需要自身高度精确化等挑战。

他说：“机器人必须能够快速移动到印刷区域，观察真实条件(例如，由于现实世界不是平坦的，所以地面不平坦)，然后立即进行补偿。” 他解释说：“虽然我们希望在结构区域具有更高的准确性，但离结构越远，所需的资源就越少。” “这将涉及一种新型的主动本地化。”