Robótica: una excavadora autónoma que reemplaza albañiles

La automatización en la construcción ha experimentado un cambio radical con el surgimiento de tecnologías avanzadas que van más allá de la incorporación de robots en fábricas. Dos ejemplos destacados son el Hadrian X, capaz de colocar 500 ladrillos por hora, y la excavadora autónoma HEAP, desarrollada por investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH), que ha logrado construir un muro de piedra de 6 metros de alto y más de 65 metros de largo utilizando materiales in situ.

La excavadora autónoma HEAP, que significa “excavadora hidráulica con objetivos autónomos”, es un proyecto multidisciplinario del Grupo de Investigación Gramazio Kohler, el Laboratorio de Sistemas Robóticos, el Laboratorio de Visión para la Robótica y la Cátedra de Arquitectura del Paisaje de la ETH de Zúrich. El objetivo principal de HEAP es facilitar la construcción en lugares remotos y reducir las emisiones de carbono al aprovechar materiales locales.

Equipada con sensores avanzados, HEAP se basa en una excavadora Menzi Muck M545 de 12 toneladas modificada. La combinación de tecnología de localización GNSS y sensores LiDAR le permite crear modelos 3D del entorno y comprender la disposición de los materiales disponibles. Además, el software basado en inteligencia artificial permite la detección y segmentación en línea de piedras, facilitando el agarre robótico y el escaneo 3D texturizado.

La excavadora escanea y agarra piedras de gran tamaño, calculando su peso y centro de gravedad para moverlas con seguridad. Los algoritmos garantizan que la excavadora coloque las piedras de manera que la estructura sea estable y tenga la forma deseada. En una reciente demostración, HEAP construyó un impresionante muro de piedra independiente de 10 x 1,7 x 4 metros y un muro de contención permanente de 65,5 x 1,8 x 6 metros.

“El trabajo ilustra el potencial de los vehículos autónomos de construcción pesada para construir de forma adaptativa con materiales sostenibles que requieren poco o ningún transporte y procesamiento previo,” señalan los investigadores en un artículo publicado en Science Robotics.

En el mundo de la construcción automatizada, Hadrian X de la compañía australiana FBR es otro pionero. Este robot es capaz de colocar más de 300 bloques de mampostería por hora, batiendo récords de velocidad. Diseñado para colocar a velocidades de hasta 500 bloques por hora, Hadrian X puede levantar tanto las paredes exteriores como las interiores de una casa de ladrillo doble en un solo día.

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Con un brazo telescópico de 32 metros, Hadrian X se maneja fácilmente con una tablet, siguiendo un plano CAD preestablecido para garantizar precisión en la colocación de los bloques. La participación humana se reduce al mínimo, con los trabajadores supervisando el proceso y proporcionando los palés de bloques de mampostería al sistema robotizado de la parte trasera del camión.

El proceso continúa con la desembalación y corte automatizado de los bloques, que se rocían con un adhesivo especial para la construcción en lugar de cemento. Estos bloques se colocan con precisión en el lugar programado, secándose y firmando en menos de 45 minutos.

Estos avances en la automatización de la construcción no solo representan una mejora en la eficiencia y la velocidad de los proyectos, sino que también ofrecen soluciones más sostenibles al aprovechar los materiales locales y reducir las emisiones asociadas al transporte y procesamiento de materiales. La combinación de inteligencia artificial, visión artificial y robótica está transformando el paisaje de la construcción, allanando el camino hacia un futuro donde la construcción adaptativa y sostenible sea la norma.

Sin embargo, estos desarrollos también plantean preguntas sobre el impacto en la fuerza laboral humana en la industria de la construcción. A medida que la automatización avanza, es esencial considerar la reentrenamiento de los trabajadores y la creación de nuevas oportunidades laborales en el sector.

En conclusión, la construcción del futuro está tomando forma gracias a la convergencia de la robótica, la inteligencia artificial y la visión avanzada. HEAP y Hadrian X son solo ejemplos de cómo la tecnología está revolucionando una industria que, hasta hace poco, dependía en gran medida de la mano de obra humana. Estos avances prometen no solo mayor eficiencia, sino también una construcción más sostenible y adaptable a las necesidades cambiantes del mundo moderno.

El objetivo es construir en lugares remotos y reducir las emisiones de carbono

Puede levantar paredes exteriores e interiores de una casa de ladrillo doble en un solo día