在一個建筑工人的卡車里，應該很容易找到釘子槍和切鋸這些建筑工具，但是如果SaaJoki和PetrNovikov成功的話，建筑機器人將有可能成為下一代強大的建筑必備工具。他們做的東西，是一個被稱為Minibuilders的全新3D打印建筑機器人套件，可以像建筑工人那樣3D打印出一間房屋。

在建筑領域里3D打印機器人并不是什么新鮮事兒，但是這項技術之前一直停留在概念階段，現在卻能夠在現實中實現了。之前有過很多3D打印建筑機器人的試驗，他們都是利用基于吊架的系統，這些系統可以沉淀厚厚的混凝土，最后構造出來的不過是一個差強人意的“避難所”，而那些較為成功的3D打印建筑機器人又無法構造出體積較大的建筑。實際所需的建筑規模往往會讓設計和制造看上去非常不實際，而且成本也很高，這些因素都大大限制了可以構造的建筑物大小。

Minibots運作方式基本上和同類型的無人建筑機器人一樣，逐層澆筑流體建筑材料。但是它最大的不同，就是可以打印的建筑體積更大，而且設計方法也與眾不同。

這套系統的核心是一個龐大的主部件，有兩個裝有液化合成大理石的大型圓筒，大理石經獨特的配方制成。氣胎注射筒會通過長長的管子推動材料，那些管子將被安置在一個建筑工地上，與三個敏捷的專業附屬機器人協同工作。有些研究人員會覺得自己就像是一個建筑師，把自己的建筑構想通過一個巨大的獨立機器變成現實，而Minibuilders的團隊扮演角色就像是一個“包工頭”，在建設過程中“招募”各相關領域里的建筑專業資源。

如何開始構建

和構建傳統建筑物一樣，建筑流程需要從一個堅實的地基開始。“地基機器人（FoundationRobot）”是一臺由Arduino支持的設備，它還裝配了一個傳感器，可以沿著地上標記的線進行工作。建筑師可以在建筑臺上面先勾勒出建筑的輪廓，然后地基機器人就開始進行連續螺旋式循環，澆筑好前20層建筑材料。基本上，我們可以把這個地基機器人看作是一個從底層開始堆積建筑材料的“建筑師”。

一旦地基鋪好，建筑工人可以把一個“抓握機器人（GripRobot）”緊夾在地基上面，它和地基緊密的粘合在一起，瞬間就能變成從世界上最先進的“小鏟刀”。抓握機器人的噴嘴可以水平移動，使用更多材料在地基基礎上來創造建筑，它還可以在建筑物上面增加動態紋理。在澆筑一層全新材料的時候，為了加速材料的干燥固化速度，抓握機器人還配置了一對加熱器，這對加熱器可以吹出198°F的熱風，熱固大理石混合。由于材料堅硬，支持在水平方向進行擴展，因而機器人可以打印屋頂或其他懸臂結構。

這種建筑方法的主要缺陷就是結構不穩定，由于建筑材料都是按照同一方向的軌跡澆筑的，如果有巨大的壓力產生，就可能發生斷裂的情況。Joki和Novikov解決了這個問題，他們采用了膠合板，還發明了另一個機器人（據稱叫真空機器人），這個機器人可以遍歷整個建筑結構，然后發現上面兩臺機器人工作中沒有做到位的地方，然后加強已打印的材料。最后，借助于這三臺建筑機器人，一個只有兩厘米厚的建筑框架變成了一個堅固的建筑物。

團隊努力

“MInibuilders的概念，不僅僅是這三臺機器人，而是希望讓每一臺建筑機器人都能夠通過團隊的力量來建造出更大的建筑物，”Joki說道，“我們選擇制造這三臺機器人，是因為他們是建筑過程中必不可少的元素，比如在建筑墻壁和天花板的時候就需要它們，但是Minibuilders建筑機器人家族完全可以添加新的機器人進來，實現多樣化的建筑功能。”

這些原生機器人給人的印象非常深刻，在這個項目里面，除了Joki和Novikov兩人之外，還有來自西班牙加泰羅尼亞高等建筑研究院的人員。這個項目是由俄羅斯的科技孵化器SDVentures提供資金支持的。機器人架構是由開源建筑拼裝玩具ErectorSet提供建造的，固定裝置采用了激光切割塑料，并安置在一個地方。電機和滑輪直接則是從一個電子設備愛好者的商店里面直接購買的，而代碼是使用可視化編程語言開發工具Processing開發的。Minibuliders改進了一些硬件和軟件，還為設計師匹配了CAD工具。

“我們可以肯定，Minibuilders將在未來建筑機器人領域里扮演一個非常重要的角色，我們也將會繼續這項研究，”Novikov說道，“我們也鼓勵其他研究人員一起探索這一領域，所以，我們與大家分享了Minibuilders機器人的技術細節文件。”