L’ETH de Zurich dévoile le futur de la robotique de construction

The ETH of Zurich discloses the construction robotics’ future

La construction est un secteur que la robotique pourrait faire énormément avancer. Depuis l’impression 3D jusqu’à la conception de robots bâtisseurs, les nouvelle technologies semblent pouvoir apporter beaucoup au domaine du BTP. L’ETH de Zurich a récemment dévoilé plusieurs projets qui pourraient révolutionner le monde la construction.

L’ETH possède plusieurs projets qui pourraient changer la donne dans le secteur de la construction. Le premier a été baptisé In-Situ Fabricator, ou bien constructeur sur-site. Ce robot repose sur cinq caractéristiques essentielles : la mobilité, la robustesse, la précision, la conscience de sa position sur le site de construction et la capacité d’adaptation à l’imprévu. Le projet a été développé à partir d’une plateforme existante, le dimRob, un bras robotique monté sur une plateforme mobile et actionné par un moteur diesel. Ce système n’était toutefois pas autonome, puisqu’un opérateur humain devait diriger, stabiliser et placer le robot manuellement pour que celui-ci puisse commencer la construction.

Le système de localisation de l'In-Situ Fabricator

L’In-Situ Fabricator lui, ne requière pas autant de gestion manuelle et sera capable de construire des structures complexes au millimètre près tout en pouvant s’adapter aux différents imprévus d’un site de construction. Selon l’un des membres de l’équipe responsable du projet, Timothy Sandy, le système devrait reposer uniquement sur des capteurs et des calculs embarqués. L’un des principaux problèmes a été de permettre au robot de se localiser lui-même. Pour cela, l’équipe a dévoilé en mars une première approche du problème. Le robot est équipé d’un télémètre balayeur laser 2D qui scanne l’environnement proche du robot et en génère une carte 3D. Cette carte est ensuite comparée aux scans précédents afin de calculer la position du robot. Le bâtisseur utilise le même système pour la construction même. En comparant les point supposés de la construction aux points du modèle, il peut identifier les déviations et les changements et adapter la construction directement. Le robot n’est pas encore prêt pour le terrain, puisqu’il avance encore en aveugle et a besoin de redéfinir sa position après chaque déplacement. L’équipe espère rendre continu ce système de localisation pour permettre au robot de savoir où il se trouve en permanence.

Le deuxième projet repose sur l’utilisation d’agrégats de matériaux à géométrie variable pour la construction. Ce qui pour un employé humain est un véritable casse-tête, puisque la géométrie variable des matériaux implique des calculs afin de connaître les points d’équilibre par exemple, pourrait se révéler un jeu d’enfant pour un robot. Ce projet permettrait notamment d’utiliser des pierres de carrière non taillées ou des débris de béton. Le développement de ce projet repose sur le scannage en trois dimensions des matériaux, l’analyse en temps-réel ainsi que sur une fabrication numérique robotisée capable de s’adapter à l’irrégularité de ce genre de matériaux. L’objectif à terme est de créer un système de construction n’utilisant pas de liants, de système de renforcement ou de coffrage.

L'utilisation de matériaux non régulier pour la construction

Enfin, le dernier projet s’intitule Mesh Mould, moule maillé en français. Ce projet repose sur deux aspects fondamentaux de la fabrication de béton, le moulage et le renforcement. L’objectif ici est de créer un système de fabrication pour des éléments non-standard, qui pourrait être utilisé directement sur le site. Il s’agit ici d’un processus d’extrusion, c’est-à-dire dans lequel un matériau compressé est injecté pour passer au travers d’un moule pour lui faire prendre la forme désirée, contrôlé numériquement. Ce processus utilise le concept de coffrage non étanche pour fabriquer des éléments écologiques, économiques et pouvant être utilisés lors de la construction.

Le projet Mesh Mould de l'ETH


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