Cette pelle robotique pourrait construire les bâtiments du futur

La construction est un travail difficile, et dans L’Europe  il existe une pénurie chronique de travailleurs pour construire les maisons, les écoles et les routes que nous utilisons chaque jour. Alors pourquoi ne pas confier à un robot le travail difficile afin que nous n’ayons pas à le faire ?

C’est exactement ce sur quoi travaillent les chercheurs du Robotic Systems Lab de l’ETH Zurich en Suisse. Ils ont formé un autonome excavatrice pour construire des murs en pierre à l’aide de rochers pesant plusieurs tonnes, sans aucune intervention humaine. Lors de la première mission de la machine, l’entreprise a construit un mur porteur de six mètres de haut et de 65 mètres de long. Si elle est mise à l’échelle, la solution pourrait ouvrir la voie à une construction plus rapide et plus durable.

En utilisant LiDAR capteurs, la pelle dessine de manière autonome une carte 3D du chantier de construction et identifie les blocs de construction et les pierres existants pour le mur. Des outils spécialement conçus et la vision industrielle (la capacité d’un ordinateur à voir) permettent à l’excavatrice de scanner et de saisir de grosses pierres dans son environnement immédiat. Il peut également enregistrer leur poids approximatif ainsi que leur centre de gravité.

Un algorithme détermine ensuite la meilleure position pour chaque pierre, et l’excavateur place chaque pièce à l’emplacement souhaité avec une précision d’un centimètre près. La machine autonome peut placer 20 à 30 pierres en un seul envoi, soit environ autant qu’une seule livraison pourrait en fournir.

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Le creuseur, nommé HEAP, est un Menzi Muck M545 modifié développé par les chercheurs pour tester le potentiel des machines autonomes pour la construction. Grâce à sa précision, HEAP ouvre la possibilité d’utiliser des pierres et des gravats d’origine locale pour la construction de murs, au lieu de nouveaux matériaux comme les briques.

Le mur a été construit dans un parc industriel situé à côté de l’aéroport de Zurich et géré par l’entreprise de construction Eberhard. L’entreprise utilise le site et diverses technologies de l’ETH Zurich pour démontrer comment rendre la construction plus circulaire, en minimisant au maximum les déchets.

L’utilisation de pelleteuses autonomes est envisagée depuis un certain temps déjà, et pas seulement en Suisse. En 2017, la startup américaine Built Robotics a été fondée pour amener les robots pelles au grand public. À l’époque, le PDG Noah Ready-Campbell avait prédit que équipement autonome deviendrait monnaie courante sur les chantiers de construction avant que les voitures entièrement autonomes n’atteignent la voie publique. Mais l’idée n’a pas encore dépassé le stade du prototype.

L’automatisation est plus facile à mettre en œuvre sur des tâches répétitives avec des résultats prévisibles, comme dans les chaînes de montage de fabrication. Mais un chantier de construction est un environnement complexe et désordonné où la sécurité est primordiale. À l’instar des voitures autonomes, le monde n’est tout simplement pas encore prêt pour le déploiement généralisé de pelles, de grues et de camions autonomes.

Cependant, d’autres applications des technologies robotiques dans la construction sont actuellement mises en œuvre. Par exemple, la startup britannique hyperTunnel combine la robotique en essaim et l’IA pour creuser des tunnels jusqu’à 10 fois plus rapidement que les méthodes conventionnelles. Le procédé proposé consiste à injecter le revêtement d’un tunnel dans le sol puis à évacuer les déchets à l’aide d’un essaim de petits véhicules robotisés autonomes.

Un autre domaine en croissance rapide est la construction de logements utilisant imprimantes 3D géantes, comme ceux développés par la société danoise COBOD. Au Royaume-Uni, un lotissement de 36 logements est actuellement en cours de construction de cette manière. Ses partisans affirment que les énormes robots construiront les maisons plus rapidement, de manière plus sûre et plus durable que les méthodes traditionnelles.