Robotica in edilizia, il prossimo passo

Con il passaggio all'Industria 4.0, i robot stanno iniziando a comparire con sempre maggiore frequenza nel panorama dell'industria delle costruzioni. E con la carenza di manodopera specializzata che colpisce tutti i paesi, non sorprende che l’innovazione in questo settore stia puntando verso la robotica per contribuire a colmare la carenza di manodopera.

Due in particolare sono i modelli di robot da costruzione che maggiormente animano in dibattito in questo periodo: Hadrian X, sviluppato da FBR in Australia, e il SAM100 creato da Construction Robotics negli Stati Uniti. Questi due robot stanno radicalmente cambiando alcuni processi nel settore.

Il robot muratore Hadrian X ha fatto notizia nel 2016 quando ha posato 1.000 mattoni in un'ora. Per capire la portata della produttività del robot, basta operare un confronto con il numero di mattoni che in media un addetto del settore posa in un giorno: fra i 300 e i 500 mattoni. Da allora, FBR ha messo a punto sia il robot che i materiali con cui lavora, utilizzando blocchi appositamente progettati che si incastrano e sono 12 volte più grandi di un mattone tradizionale. Anche la malta utilizzata con questi blocchi è stata appositamente studiata per l'utilizzo con il robot e asciuga in 45 minuti, rispetto agli 1-2 giorni necessari per la malta tradizionale. L'Hadrian X può posare 200 di questi blocchi in un'ora e FBR mira a incrementare ulteriormente queste prestazioni.

Il robot utilizza un braccio di 30 metri che consegna i mattoni al layhead e può anche tagliare, macinare, fresare e instradare i mattoni per adattarli. Possono essere utilizzati mattoni di dimensioni standard, così come blocchi di grandi dimensioni sviluppati da FBR. I mattoni devono essere caricati manualmente sul buffer del robot, che può poi funzionare in modo autonomo. E grazie al suo braccio telescopico, può anche costruire muri curvi e posare mattoni attorno agli angoli.

Al momento, il sistema di controllo proprietario prende le informazioni del CAD e del modello 3D e utilizza le coordinate cartesiane e il design parametrico per determinare dove deve essere posizionato ogni mattone. Non è difficile immaginare un’integrazione fra Building Information Modeling (BIM) e modellazione 3D e robotica. Sebbene Hadrian X non sia attualmente disponibile in commercio, FBR afferma che una tipica casa può essere costruita in soli due giorni utilizzando il proprio robot.

L'approccio di Construction Robotics è stato leggermente diverso da quello di FBR. Piuttosto che automatizzare l'intero processo, il SAM100 (Semi-Automated Mason) lavora a fianco di una persona per mallevarla da una parte del lavoro manuale. Utilizzando il SAM100, è possibile posare fino a 3.000 mattoni al giorno, rendendo collaborativamente la costruzione sei volte più veloce. Questo robot raccoglie i mattoni, vi mette sopra la malta e posiziona i mattoni sul muro. Il muratore che lavora a fianco del robot, quindi, rimuove la malta in eccesso. Ciò accelera notevolmente il processo di posa migliorando anche la salute e la sicurezza dei lavoratori riducendo le attività di movimentazione manuale e le possibili cause di infortuni muscolo scheletrici.

Dato che la necessità di un maggior numero di muratori qualificati e di edificare più case sono entrambe in rapido aumento a livello globale, automatizzare il processo di muratura per una costruzione di massa più rapida è una risposta ovvia. E poiché lo sviluppo di robot da costruzione continua, è probabile che il BIM giocherà un ruolo crescente e fondamentale all'interno del processo di costruzione come mezzo per fornire informazioni di costruzione a queste nuove tecnologie. Una cosa è certa: l'era digitale e autonoma è davvero arrivata nel settore delle costruzioni.