I robot volanti come macchine da costruzione del futuro
L'industria edile sta aprendo nuove dimensioni con i robot volanti autonomi. In futuro, i droni potrebbero lavorare i materiali da costruzione in aree difficili da raggiungere con precisione, flessibilità e scalabilità. Un'innovazione con un grande potenziale per la prevenzione dei disastri, le riparazioni e lo sviluppo urbano di domani.
Sebbene i sistemi robotici pesanti basati a terra abbiano da tempo trovato posto nei cantieri, raggiungono rapidamente i loro limiti su terreni accidentati o a grandi altezze. Un team di ricerca internazionale guidato dall’Empa e dall’EPFL sta ora studiando come i robot volanti possano colmare queste lacune. La loro visione è quella di droni da costruzione mobili, flessibili e autonomi che trasportano materiali, erigono strutture e integrano le macchine convenzionali in modo mirato. Ad esempio, per le riparazioni delle facciate dei grattacieli o in seguito a disastri naturali.
Flessibilità e precisione dall’aria
La ricerca attuale si concentra sullo sviluppo delle cosiddette tecnologie di “fabbricazione additiva aerea”. Tre sono i concetti perseguiti: la costruzione con componenti modulari, il tensionamento di tensostrutture e l’applicazione strato per strato di materiali da costruzione. I test iniziali presso il “DroneHub” dell’Empa mostrano come gli sciami di droni potrebbero svolgere congiuntamente i compiti di costruzione. I vantaggi sono molteplici, come l’assenza di un cantiere fisso, percorsi di trasporto più brevi, riduzione delle perdite di materiale e aumento della sicurezza in cantiere.
Interazione tra robotica, materiali e progettazione
Affinché l’uso dei droni da costruzione diventi una realtà, è necessario che diverse discipline lavorino insieme. I materiali da costruzione robusti e leggeri sono fondamentali, così come i progetti di costruzione intelligenti che si adattano alla precisione limitata dei droni. Allo stesso tempo, la tecnologia richiede progressi nell’autonomia di volo. Lo spettro delle capacità future va dal volo programmato in rotta all’analisi autonoma e all’adattamento durante il processo di costruzione.
Integrare piuttosto che sostituire
Nonostante tutti i progressi, i droni rimangono un’integrazione ai sistemi robotici esistenti. Il loro tempo di volo limitato e il carico utile ne limitano ancora l’uso. I ricercatori considerano quindi i concetti ibridi come la chiave. I sistemi convenzionali costruiscono le aree più basse di una struttura, mentre i droni si occupano di determinate altezze. Questo potrebbe consentire di costruire strutture in modo flessibile ed efficiente in futuro. Anche in luoghi dove oggi non è possibile costruire in modo convenzionale.