Esta excavadora robótica podría construir los edificios del futuro

Esta excavadora robótica podría construir los edificios del futuro podría mejorarse a Este excavador robotizado podría construir los edificios del futuro.

La construcción es un trabajo duro, y en Europa hay una escasez crónica de trabajadores para construir las casas, escuelas y carreteras que usamos todos los días. ¿Entonces, por qué no conseguir un robot que haga el trabajo duro para que no tengamos que hacerlo nosotros?

Eso es exactamente en lo que están trabajando los investigadores del Laboratorio de Sistemas Robóticos de ETH Zurich en Suiza. Han entrenado a una excavadora autónoma para construir muros de piedra utilizando rocas que pesan varias toneladas, sin intervención humana. En la primera tarea de la máquina, construyó un muro de carga de seis metros de altura y 65 metros de longitud. Si se escalara, esta solución podría allanar el camino para una construcción más rápida y sostenible.

Usando sensores LiDAR, la excavadora crea un mapa 3D del sitio de construcción de manera autónoma e identifica bloques y piedras existentes para el muro. Herramientas y visión artificial (la capacidad de una computadora para ver) diseñadas específicamente permiten que la excavadora escanee y agarre grandes piedras en su entorno inmediato. También puede registrar su peso aproximado y su centro de gravedad.

Un algoritmo determina la mejor posición para cada piedra y la excavadora coloca cada pieza en la ubicación deseada con una precisión de centímetro. La máquina autónoma puede colocar de 20 a 30 piedras en un solo envío, aproximadamente la misma cantidad que podría suministrar un solo envío.

investigador mira una computadora con una imagen de modelo 3D de un muro
Los investigadores diseñaron planos digitales para que la excavadora robótica los siga. Crédito: ETH Zurich

La excavadora, llamada HEAP, es una Menzi Muck M545 modificada desarrollada por los investigadores para probar el potencial de las máquinas autónomas en la construcción. Debido a que HEAP es tan preciso, abre la posibilidad de utilizar piedras y escombros obtenidos localmente para la construcción de muros, en lugar de materiales nuevos como ladrillos.

El muro fue construido en un parque industrial junto al Aeropuerto de Zurich, gestionado por la empresa de construcción Eberhard. La empresa está utilizando el sitio y varias tecnologías de ETH Zurich para demostrar formas de hacer que la construcción sea más circular, minimizando los desperdicios en la mayor medida posible.

El uso de excavadoras autónomas ha estado en los planes desde hace un tiempo, no solo en Suiza. En 2017, se fundó la startup estadounidense Built Robotics para llevar las excavadoras robóticas al mercado principal. En ese momento, el CEO Noah Ready-Campbell predijo que el equipo completamente autónomo se volvería común en los sitios de construcción antes de que los autos completamente autónomos llegaran a las carreteras públicas. Pero la idea aún no ha avanzado más allá de la etapa de prototipo.

La automatización es más fácil de implementar en tareas repetitivas con resultados predecibles, como en las líneas de ensamblaje de la fabricación. Pero un sitio de construcción es un entorno complejo y desordenado donde la seguridad es primordial. Al igual que los autos autónomos, el mundo aún no está preparado para la implementación generalizada de excavadoras, grúas y camiones autónomos.

Sin embargo, existen otras aplicaciones de tecnologías robóticas en la construcción que se están implementando en este momento. Por ejemplo, la startup británica hyperTunnel combina robótica en enjambre e inteligencia artificial para excavar túneles hasta 10 veces más rápido que los métodos convencionales. El proceso propuesto implica inyectar el revestimiento de un túnel en el suelo y luego eliminar los desechos utilizando un enjambre de pequeños vehículos robóticos autónomos.

Otra área de rápido crecimiento es la construcción de hogares utilizando impresoras 3D gigantes, como las desarrolladas por la empresa danesa COBOD. En el Reino Unido, actualmente se está construyendo un desarrollo de viviendas de 36 casas de esta manera. Sus defensores afirman que los enormes robots construirán los hogares más rápido, más seguro y de manera más sostenible que los métodos tradicionales.