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Esta escavadeira robótica poderia construir os edifícios do futuro

A construção é uma tarefa difícil e na Europa existe uma escassez crónica de trabalhadores para construir as casas, escolas e estradas que utilizamos todos os dias. Então, por que não contratar um robô para fazer o trabalho pesado para que não precisemos fazê-lo?

É exatamente nisso que os pesquisadores do Laboratório de Sistemas Robóticos da ETH Zurich, na Suíça, estão trabalhando. Eles treinaram uma escavadeira autônoma para construir paredes de pedra usando pedras pesando várias toneladas – sem qualquer interferência humana. Na primeira tarefa da máquina, ela construiu uma parede de suporte de carga com seis metros de altura e 65 metros de comprimento. Se for ampliada, a solução poderá abrir caminho para uma construção mais rápida e sustentável.

Usando LiDAR sensores, a escavadeira desenha autonomamente um mapa 3D do canteiro de obras e identifica os blocos de construção e pedras existentes para a parede. Ferramentas especificamente projetadas e visão mecânica (a capacidade de um computador ver) permitem que a escavadeira escaneie e agarre pedras grandes em seu ambiente imediato. Também pode registrar seu peso aproximado, bem como seu centro de gravidade.

Um algoritmo então determina a melhor posição para cada pedra, e a escavadeira coloca cada peça no local desejado com precisão de um centímetro. A máquina autônoma pode colocar de 20 a 30 pedras em uma única remessa – quase a mesma quantidade que uma entrega poderia fornecer.

pesquisador olha para computador com imagem de modelo 3D de parede
Os pesquisadores projetaram projetos digitais para a escavadeira robótica seguir. Crédito: ETH Zurique

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O escavador, denominado HEAP, é um Menzi Muck M545 modificado desenvolvido pelos pesquisadores para testar o potencial de máquinas autônomas para construção. Por ser tão preciso, o HEAP abre a possibilidade de usar pedras e entulhos de origem local para a construção de paredes, em vez de materiais novos como tijolos.

O muro foi construído em um parque industrial próximo ao Aeroporto de Zurique, administrado pela construtora Eberhard. A empresa está a utilizar o local e várias tecnologias da ETH Zurich para demonstrar formas de tornar a construção mais circular – minimizando ao máximo os resíduos.

A utilização de escavadoras autónomas já está prevista há algum tempo, não apenas na Suíça. Em 2017, a startup norte-americana Built Robotics foi fundada para trazer os escavadores de robôs para o mercado. Na época, o CEO Noah Ready-Campbell previu que equipamento autônomo se tornaria comum em canteiros de obras antes que carros totalmente autônomos chegassem às vias públicas. Mas a ideia ainda não avançou além do estágio de protótipo.

A automação é mais fácil de implementar em tarefas repetitivas com resultados previsíveis – como em linhas de montagem de manufatura. Mas um canteiro de obras é um ambiente complexo e confuso onde a segurança é fundamental. Tal como acontece com os carros autónomos, o mundo simplesmente ainda não está preparado para a implantação generalizada de escavadoras, gruas e camiões autónomos.

No entanto, existem outras aplicações de tecnologias robóticas na construção que estão sendo implementadas neste momento. Por exemplo, startup do Reino Unido hiperTúnel combina robótica de enxame e IA para escavar túneis até 10 vezes mais rápido que os métodos convencionais. O processo proposto envolve injetar o revestimento de um túnel no solo e depois remover os resíduos usando um enxame de pequenos veículos robóticos autônomos.

Outra área de rápido crescimento é a construção de casas utilizando impressoras 3D gigantes, como os desenvolvidos pela empresa dinamarquesa COBOD. No Reino Unido, está actualmente a ser construído um conjunto habitacional com 36 habitações desta forma. Os seus proponentes afirmam que os enormes robôs construirão as casas de forma mais rápida, segura e sustentável do que os métodos tradicionais.