Een robotbouwvoertuig selecteert en scant elke rots om te bepalen waar deze in de stenen muur past
Marc Schneider
Een autonome robot met een grote grijper kan stapels rotsblokken zonder mortel omzetten in enorme stenen muren – hij leert zichzelf hoe hij elke onregelmatig gevormde steen als volgende bouwsteen moet plaatsen.
Een robotgraafmachine heeft een 6 meter hoge en 65 meter lange stenen muur gebouwd door een openbaar park aan de rand van Zürich, Zwitserland. Ook gebruikte hij een grote schep om het terrein van het park autonoom in terrassen in te delen.
“Dit is het eerste werk waarbij een dergelijke robotgraafmachine wordt toegepast op grootschalige permanente gipsplaatconstructies”, zegt Ryan Luke Johns van ETH Zürich in Zwitserland.
Johns en zijn collega’s rustten de robot uit met lidar, dat lasers gebruikt om de afstand te meten, zodat hij zijn eigen 3D-kaart van de bouwplaats kon maken. Ze hebben ook verschillende kunstmatige-intelligentiemodellen getraind om de robot te helpen uitzoeken wat de beste manier is om individuele stenen te grijpen en te plaatsen.
Zodra de robot op basis van de digitale kaart de locatie van elke grote rots kent, pakt hij de rots, scant deze digitaal en bepaalt het gewicht ervan om een beter idee te krijgen van hoe deze in de uiteindelijke muur zou kunnen passen.
Na dit scanproces kan de robot elke 12 minuten een steenblok plaatsen. Dat is nog steeds 10 procent langzamer dan ervaren machinisten, die gemiddeld 11 minuten per steenplaatsing doen. Maar voor handmatige constructie zijn extra werknemers nodig die visuele markeringen zoals verf en touw moeten plaatsen als leidraad voor de operator.
Bij het bouwen van muren zonder mortel is het doorgaans ook nodig dat werknemers te voet schoppen of hun handen gebruiken om steunstenen, grind en vuil toe te voegen. Ter vergelijking: dankzij de digitale mapping en op AI gebaseerde analyses van de robot kan hij stenen vrijwel altijd vrijwel perfect plaatsen, met een gemiddelde positiefout van slechts een tiende van een meter – hoewel het succespercentage van 82 procent voor het vangen van stenen soms leidde tot vervolgpogingen.
Een mens hield nog steeds toezicht op de robot, en een persoon reed hem om veiligheidsredenen tussen locaties op een actieve bouwplaats terwijl hij in de buurt van menselijke werknemers en andere machines werkte. Maar de onderzoekers willen ontdekken hoe de robot volledig autonoom en veilig samen met anderen kan werken.
Onderwerpen: