Pontos, gyors, és a helyszínen építi meg a legbonyolultabb építészeti elemeket is a zürichi ETH (Eidgenössische Polytechnische Schule) egy munkacsoportja újabb lépést tett afelé, hogy az építőiparban is meghonosítsa a robotika egy fejlettebb formáját.

Több éve dolgoznak egy olyan roboton, amely gyorsabbá és pontosabbá tenné a bonyolult építészeti szerkezetek helyszíni felépítését. A megoldás egyáltalán nem kézenfekvő. Bár a robotikában már születtek megoldások az építőiparra szabva, azok meglehetősen fapadosak voltak. A falazórobotok például jellemzően egyenes falak gyors felhúzására voltak alkalmasak (az ausztrál Fastbrick Robotics Hadrian X nevű rendszerének működéséről itt láttható egy érzékletes animáció). Az ETH szakemberei azonban ennél ambiciózusabbak voltak. A gyártóiparban – főleg az autógyártásban – már nagy hagyománya van a robotok alkalmazásának, de az építőipar nagyon más. Utóbbinál ugyanis folyamatosan változó körülményekhez kell igazodnia a robotnak.

Rengeteg problémát kell megoldani

A feladat annyira bonyolult, hogy bár az ETH-nál több éve folynak a kutatások, egyelőre csak a prototípusig jutottak, igaz, azt már egy kísérleti projektben élesben is bevetették (lásd az alábbi videót). Egy ilyen robotnak egyfelől nagyon masszívnak kell lennie, hogy súlyosabb építőelemeket is tudjon mozgatni. Ugyanakkor nem lehet túl nagy és nehéz, hogy például elférjen egy épület belsejében, és ne terhelje túl a födémet. Harmadrészt kellően rugalmasnak kell lennie, hogy a terep esetleges egyenetlenségeivel is meg tudjon küzdeni, miközben maximálisan stabil marad.

Az ETH kutatói erre még rátettek egy lapáttal: az egész rendszer legyen interaktív, azaz a tervező akár távolból és valós időben tudjon módosítani, ha valamilyen előre nem látható változás történik a környezetben.

A robot, amelynek első változata az In Situ Fabricator1 nevet kapta, többé-kevésbé már kielégítette ezeket az elveket, azt leszámítva, hogy közel 1,5 tonnát nyom, ezért meglehetősen korlátozott a használhatósága. A fejlesztők távlati célja, hogy a berendezés tömegét a harmadára szorítsák.

A másik probléma, amely szintén megoldásra vár, hogy a robotkar 40 kg-os tárgyakat tud manipulálni, itt a cél a 60 kg lenne. Ennek oka, hogy a robotkart elektromotorok mozgatják, amelyekkel a kívánt pontosságot csak 40 kg-os tárgyakig tudták biztosítani. A kutatók ezért most azon dolgoznak, hogy hidraulikus vezérléssel oldják meg a robotkar mozgatását.

Építés közben is áttervezhetik

Az eddigi kísérletek során a Fabricator1-nek két komolyabb feladata volt. Egy 8-ast formázó téglafal felépítése és egy bonyolult formájú vasbeton falszerkezet fémhálójának az összehegesztése. Ez utóbbinál jött ki a robot alkalmazásának legfontosabb előnye: a robot ugyanis folyamatosan tudta ellenőrizni a hegesztés hatását a konstrukcióra, a mért adatokat visszaküldi a tervezőnek, aki akár valós időben módosíthat a terv részletein. A robot működéséről érdemes megnézni az alábbi time-lapse-et, de akit jobban érdekelnek a részletek, annak a cikk végén található hosszabb változatot ajánljuk, ahol az érzékelők működése is látható.

A robot kamerákkal érzékeli a környezetet, a képi információk alapján navigál, valamint a körülmények változásáról is folyamatos visszajelzéseket küld a tervezőrendszerbe. Így azonnal kiderül például, ha az éppen készülő épületelemben olyan változás történik, ami tervezői beavatkozást igényel.

Az persze kérdés, hogy a robotika mikor hódítja meg az építőipart. Ez az iparág ugyanis nagyon konzervatív, így szereplőit sokkal nehezebb rávenni, hogy high-tech technológiákban fektessenek, mint például az innovatív, így a robottechnológia alkalmazásában is élen járó autóipar. Az ETH munkacsoportja azonban bizakodó: a terveik szerint ez év végére készülnek el a robot új változatával, az In Situ Fabricator2-vel, amelynek robotkarját már hidraulika működteti, és a Fabricator1 pontosságával tudja kezelni a nehezebb tárgyakat is.