Forscher der Purdue University haben eine neuartige Robotertechnologie entwickelt, die den Hausbau künftig nicht nur einfacher, sondern auch schneller, kostengünstiger und letztlich auch qualitätvoller gestalten soll. Möglich wird das mithilfe einer Kombination aus mechanischem Design und neuester Computer-Bildverarbeitungstechnik, die für den Einsatz in einer Baustellenumgebung ausgelegt ist und Baufirmen mehr Effizienz in Planung und Abwicklung von Bauvorhaben eröffnen soll.
Schlüsselbereiche automatisiert
"Unsere Arbeit hilft dabei, auf den Arbeitskräftemängel in der Baubranche zu reagieren, indem operative Schlüsselbereiche der Baustellenarbeit automatisiert werden", so Jiansong Zhang, Assistenzprofessor für Construction-Managament-Technologie am Purdue Polytechnic Institute. "Auf einer Baustelle gibt es viele unbekannte Faktoren, die ein Bauroboter effektiv erfassen muss. Das erfordert aber viel weiterentwickelte Sensoren und Planungsprozesse als diejenigen, die heute in der Baubranche eingesetzt werden."
In Zhangs Automation and Intelligent Construction Lab hat er deshalb ein innovatives Design für ein Robotersystem entwickelt, das genau diese Ansprüche erfüllen soll. Dieses setzt einerseits auf einen intelligenten Algorithmus zur optischen Bildverarbeitung und andererseits auf einen speziellen mechanischen Arm, der verwendet werden kann, um Materialien und Bauteile richtig auszuwählen und zu platzieren. "Dadurch lassen sich Zeit, Kosten und die Menge an Equipment für bestimmte Bauvorhaben deutlich reduzieren", ist Zhang überzeugt.
Neuer intelligenter Algorithmus
Im Kern basiert das Projekt, das von der National Science Foundation gefördert wird, auf einem intelligenten Algorithmus, den Zhang und sein Team in Eigenregie entwickelt haben. Dieser erlaubt es dem Robotersystem, auf einer Baustelle verschiedene spezifische Elemente und Bauteile eines zu errichtenden Gebäudes richtig zu erfassen und in das Gesamtkonzept des fertigen Gebäudeplans einzugliedern. Außerdem werden dabei auch automatisch potenzielle Probleme und Sicherheitsgefahren in der Konstruktion aufgezeigt.
"Indem wir die Sensorik für den Roboterarm auf den neuesten Bildverarbeitungstechnologien aufbauen und keine teuren Sensorsysteme verwenden, können wir viele verschiedene Aufgaben mit nur einem einzigen leistbaren Sensor erledigen", betont Zhang: "Das führt letzten Endes bei wesentlich geringeren Kosten zu einem deutlich robusteren und vielseitig einsetzbaren System", unterstreicht der Wissenschaftler abschließend. (pte)
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