Slim bouwen met mobiele robot

Fraunhofer Italia IEC gebruikt een Husky A200 mobiel robotplatform om te onderzoeken hoe dergelijke platforms in de toekomst autonoom over bouwplaatsen kunnen rijden en ladingen kunnen vervoeren.

Het Fraunhofer Italia Innovation Engineering Center (IEC) in Bolzano ontwikkelt softwaresystemen en interfaces rond Building Information Modeling (BIM). Met BIM heeft iedereen die betrokken is - van planners en gebouweigenaren tot vakmensen en facilitair management - toegang tot een digitaal gebouwdatamodel gedurende de hele levenscyclus van een gebouw.

In het ROSBIM-project ontwikkelen de onderzoekers een software-interface die BIM verbindt met het ROS robotbesturingssysteem. Dit modulaire open source platform is geïnstalleerd op een mini-pc die zich op de mobiele robot bevindt. De interface gebruikt het IFC-bestandsformaat van de BIM-modellen. Dit wordt gebruikt om digitale, objectgeoriënteerde informatie naar de robot te sturen.

Bouwlocatie leeft

Een bouwlocatie verandert continu. Tijdsafhankelijke gegevens, zoals informatie over obstakels die de robot niet kan detecteren met behulp van zijn sensoren, worden ontvangen via de ROSBIM-interface. De interface laat hem bijvoorbeeld weten dat een kabel- of liftschacht op de bouwplaats op een bepaalde dag open is en dus moet worden omzeild. Alle gegevens worden verzameld in de BIM-database en continu bijgewerkt. De objectgeoriënteerde informatie heeft betrekking op alle stadia van het bouwproces, van planning tot bouw tot exploitatie van een gebouw of infrastructuurconstructie.

BIM is een centraal element van digitalisering in de bouwsector. De combinatie van deze werkwijze met robotica is een van de vele kansen die de digitalisering van de bouwsector biedt. Fraunhofer IEC heeft een interface geïmplementeerd die BIM verbindt met de commercieel beschikbare onderzoeksrobot zodat deze de BIM-gegevens kan gebruiken.

Het doel van de onderzoekers is om optimaal gebruik te maken van digitaal beschikbare gebouwdata op de bouwplaats. In dit specifieke geval is het belangrijkste voordeel de mogelijkheid om zware lasten zoals bouwmaterialen en gereedschappen met de mobiele robot te vervoeren in een constant veranderende omgeving. Hierdoor wordt fysiek werk op de bouwplaats gemakkelijker.

BIM en ROS

Het robuuste mobiele robotplatform beschikt over besturingselektronica en acceleratie-, laser- en hellingssensoren die het helpen om over ruw terrein te navigeren. De robot rolt momenteel nog over het terrein van het instituut in Bolzano. Hij neemt vrijwel de rol op zich van assistent in logistieke processen op de bouwplaats en volgt mensen door de bouwvakker die een geïmplementeerde volgfunctie activeert.

Een toepassing van het mobiele robotplatform op een gesimuleerde bouwlocatie.

Maar de mobiele robot kan ook autonoom rijden. Hij kan zijn digitale geheugenkaart bijvoorbeeld gebruiken om zelfstandig lasten van A naar B te verplaatsen. Autonome voortbeweging in ongestructureerde omgevingen is echter complex en hier zijn verdere ontwikkelingsstappen nodig. Dankzij de informatie die het robotplatform van de BIM-data ontvangt, kunnen de navigatievaardigheden worden. Het gebruik van de mobiele robot is ook denkbaar in andere toepassingsgebieden, bijvoorbeeld de landbouw.

Foto's: Fraunhofer-Gesellschaft