Questo scavatore robotico potrebbe costruire gli edifici del futuro
Questo robot scavatore potrebbe essere il futuro della costruzione di edifici
La costruzione è un lavoro difficile e in Europa c’è una cronica carenza di operai per costruire le case, le scuole e le strade che usiamo ogni giorno. Quindi perché non far fare il lavoro duro a un robot per evitare di farlo noi?
È esattamente ciò su cui stanno lavorando i ricercatori del Laboratorio dei Sistemi Robotici dell’ETH di Zurigo, in Svizzera. Hanno addestrato un escavatore autonomo a costruire muri di pietra utilizzando massi di diverse tonnellate, senza alcuna interferenza umana. Nel suo primo incarico, l’escavatore ha costruito un muro portante di sei metri di altezza e 65 metri di lunghezza. Se implementata su larga scala, questa soluzione potrebbe aprire la strada a una costruzione più veloce e sostenibile.
Utilizzando sensori LiDAR, l’escavatore disegna autonomamente una mappa 3D del cantiere e identifica i blocchi e le pietre esistenti per il muro. Strumenti specificatamente progettati e la visione artificiale (la capacità di un computer di vedere) consentono all’escavatore di scansionare e afferrare grandi pietre nell’ambiente circostante. Può anche registrare il loro peso approssimativo e il loro centro di gravità.
Un algoritmo determina quindi la migliore posizione per ogni pietra e l’escavatore posiziona ciascun pezzo nella posizione desiderata con un’accuratezza di un centimetro. La macchina autonoma può posizionare da 20 a 30 pietre in una singola spedizione, circa quanto potrebbe fornire una singola consegna.
L’escavatore, chiamato HEAP, è un Menzi Muck M545 modificato sviluppato dai ricercatori per testare il potenziale delle macchine autonome per la costruzione. Grazie alla sua precisione, HEAP apre la possibilità di utilizzare pietre e macerie provenienti dalla zona per costruire muri anziché materiali nuovi come i mattoni.
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Il muro è stato costruito in un parco industriale vicino all’aeroporto di Zurigo, gestito dall’azienda di costruzioni Eberhard. L’azienda sta utilizzando il sito e varie tecnologie dell’ETH Zurigo per dimostrare modi per rendere la costruzione più circolare, minimizzando al massimo gli sprechi.
L’utilizzo di escavatori autonomi è stato in programma da un po’ di tempo, non solo in Svizzera. Nel 2017 è stata fondata la startup americana Built Robotics per portare gli escavatori robotici in primo piano. All’epoca, il CEO Noah Ready-Campbell prevedeva che le attrezzature completamente autonome sarebbero diventate comuni nei cantieri prima che le auto completamente autonome arrivassero sulle strade pubbliche. Ma l’idea deve ancora superare la fase di prototipo.
L’automazione è più facile da implementare per compiti ripetitivi con risultati prevedibili, come nelle linee di montaggio per la produzione. Ma un cantiere edile è un ambiente complesso e disordinato in cui la sicurezza è fondamentale. Similmente alle auto autonome, il mondo semplicemente non è ancora pronto per la diffusione generalizzata di escavatori, gru e camion autonomi.
Tuttavia, ci sono altre applicazioni delle tecnologie robotiche nella costruzione che vengono implementate proprio adesso. Ad esempio, la startup britannica hyperTunnel combina swarm robotics e intelligenza artificiale per scavare tunnel fino a 10 volte più velocemente rispetto ai metodi convenzionali. Il processo proposto prevede l’iniezione del rivestimento di un tunnel nel terreno e quindi la rimozione dei rifiuti utilizzando uno sciame di piccoli veicoli robotici autonomi.
Un altro settore in rapida crescita è la costruzione di case utilizzando giganti stampanti 3D, come quelle sviluppate dalla società danese COBOD. Nel Regno Unito, attualmente si sta costruendo un quartiere residenziale di 36 case in questo modo. I suoi sostenitori sostengono che i giganteschi robot costruiranno le case più velocemente, in modo più sicuro e più sostenibile rispetto ai metodi tradizionali.
