Una forma más inteligente de construir con robots móviles

 

Una forma más inteligente de construir con robots móviles
La plataforma de investigación Husky A200. Crédito: ESTILO EN VIVO Eppan

Los investigadores están trabajando con una plataforma robótica móvil llamada Husky A200 que podría usarse para tareas logísticas autónomas en sitios de construcción. Este robot móvil es uno de los muchos proyectos llevados a cabo por el Centro de Ingeniería de Innovación Fraunhofer Italia para avanzar en la causa de la digitalización en la construcción y cerrar la brecha entre la robótica y la industria de la construcción. Los investigadores de este centro con sede en Bolzano, Italia, están desarrollando una interfaz de software que permitirá a los robots móviles orientarse en los sitios de construcción.

La demanda de espacio de vida asequible se ha disparado. Los desarrolladores que se embarcan en proyectos de construcción grandes y complejos necesitan soluciones eficientes que ahorren tiempo y dinero. El Centro de Ingeniería de Innovación Fraunhofer Italia está decidido a ofrecer estas soluciones y acelerar la toma de decisiones en los flujos de trabajo de construcción. Este afiliado de Fraunhofer legalmente independiente está aprovechando una tecnología llamada modelado de información de construcción (BIM) para desarrollar sistemas de software e interfaces para ese fin. La tecnología BIM ofrece a todos los que necesitan saber (planificadores, propietarios de edificios, trabajadores de la construcción, técnicos, gerentes de instalaciones) acceso a un modelo de datos digitales del edificio durante todo su ciclo de vida. «Por un lado, nuestro objetivo es establecer y aplicar BIM en Tirol del Sur. Por otro lado, queremos llevar la planificación digital al sitio de construcción y construir un puente entre la construcción y la robótica», dice Michael Terzer, investigador y miembro del equipo de Automatización e Ingeniería Mecatrónica en el Centro Bolzano. Se ha unido a colegas del equipo de investigación de Ingeniería de Procesos en Construcción en el proyecto ROSBIM para desarrollar una interfaz de software para vincular BIM con el Sistema Operativo de Robot (ROS). Este software modular de código abierto se instala en una mini PC ubicada en el robot móvil. La herramienta de desarrollo es independiente de la plataforma, por lo que diversos tipos de robots pueden acomodarla. El ROS admite varios lenguajes de programación.

¡Está vivo!

La interfaz utiliza el formato de archivo Industry Foundation Classes (IFC). Sirven para cargar información digital orientada a objetos al robot. «Un sitio de construcción es animado y cambia constantemente. La interfaz ROSBIM recibe datos sensibles al tiempo, como información sobre obstáculos que el robot no puede detectar con sus sensores. De esta manera, el robot puede ser alertado de cosas como un pozo de cable abierto o un hueco de ascensor en un día determinado en el sitio de construcción para que pueda navegar alrededor de estas trampas. Eso significa que el robot puede revisar constantemente su mapa de obstáculos a través del Sistema Operativo del Robot «, dice Terzer. Todos los datos se archivan en la base de datos BIM y deben actualizarse constantemente. La información digital orientada a objetos es relevante para cada etapa del proceso de construcción, desde la planificación y construcción hasta la gestión de instalaciones y las actualizaciones de infraestructura.

Una forma más inteligente de construir con robots móviles
Ensayos con la plataforma de robot móvil en un sitio de construcción simulado. Crédito: ESTILO EN VIVO Eppan

«La digitalización ofrece a la industria de la construcción posibilidades sin precedentes para una forma integradora de trabajo. BIM es un componente clave en la digitalización de la construcción. La combinación de este innovador método de trabajo y la robótica es una de las muchas oportunidades que la digitalización ofrece a esta industria. En Fraunhofer Italia IEC, hemos creado una interfaz que conecta BIM con robots de investigación disponibles comercialmente para que puedan usar datos BIM «, dice Carmen Marcher, líder del equipo de investigación de Ingeniería de Procesos en Construcción. Este equipo tiene como objetivo aprovechar al máximo los datos digitales de construcción disponibles en el sitio de construcción. El principal beneficio en este caso de uso es que estos datos le permiten al robot móvil transportar cargas pesadas como materiales de construcción y herramientas en un entorno en constante cambio para aligerar la carga de trabajo de los humanos en el sitio de construcción.

Un asistente de logística

Diseñada para entornos hostiles, esta plataforma robótica móvil está equipada con una unidad de control electrónico y sensores de aceleración, láser e inclinación para ayudarlo a navegar por terrenos difíciles. Por ahora, sin embargo, el robot se limita a recorrer los terrenos en el NOI Techpark de Bolzano. Sirviendo como una especie de compinche de logística en el sitio de construcción, etiqueta junto con el trabajador de la construcción humana que activa su función de seguirme. Sin embargo, el robot móvil puede conducir solo, como los investigadores pudieron demostrar en las pruebas iniciales en interiores. «Con la ayuda de su mapa digital, el robot puede mover independientemente las cargas de A a B, por ejemplo. Sin embargo, la locomoción autónoma en entornos no estructurados es un asunto complejo, por lo que esto requerirá pasos para desarrollarlo más», dice Terzer. La información que recibe la plataforma del robot mediante datos BIM puede ayudar a mejorar sus capacidades de navegación y aumentar su percepción sensorial. Otras aplicaciones son completamente factibles, por ejemplo, los agricultores podrían encontrar un uso para tal asistente robótico móvil.

Digitalización, la clave para mejorar la eficiencia

El Centro de Ingeniería de Innovación Fraunhofer Italia en Bolzano se centra en la transformación digital y la automatización. Sus esfuerzos de investigación y desarrollo se centran en la digitalización en la construcción, la automatización flexible en la industria, la mano de obra calificada y la agricultura, y los modelos comerciales digitales.


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