清水建設は、鉄筋を組み込んだ大型曲面コンクリートを施工できる「材料噴射型３Ｄプリンティングシステム」を構築した。九つの自由度を持つガントリーロボットに、噴射後の材料挙動を事前に検証できる噴射シミュレーターを組み合わせた。材料押出型の３Ｄプリンティングでは困難だった鉄筋入り構造部材や、複雑な形状を持つ大型部材を高精度で自動造形できる。
　システムを構成する噴射シミュレーターは、米カーネギーメロン大学機械工学科の嶋田憲司教授が主宰する計算工学・ロボティクス研究室（ＣＥＲＬＡＢ）と共同開発した。噴射シミュレーターで最適なノズル経路や噴射距離・角度・速度、材料吐出量などを導き出し、プリンティング制御のパラメーターを設定する。これにより、プリンティングの高精度化と不良率の最小化を図る。
　プリンティングに使うガントリーロボットは、門型フレーム上部に配置したＸＹ方向（２軸）の移動機構に、七つの自由度を持つロボットアームをつり下げるように接続している。
　造形範囲は奥行き６メートル、幅４メートル、高さ３メートル。アーム先端のノズルから多方向に広範囲へ材料を噴射し、配筋の内側までコンクリートを充填する。実証試験では、下層と上層が中心部から張り出したねじれ形状の曲面壁（高さ２・５メートル）を、４時間で造形できた。
　今後は、建設３Ｄプリンティングのさらに高度化する技術開発を推進。コンクリート施工の完全自動化を目指す。