Bouwen met lokale materialen is een manier om de milieu-impact van de bouwindustrie te verminderen. Onderzoekers van de universiteit ETH Zürich ontwikkelden een robotmachine die stapelmuren bouwt van beschikbare stenen.
Eureka is de rubriek voor 'productontwerpen voor morgen' uit het maandblad De Ingenieur.
Het bouwen met stenen moet ooit zijn begonnen met een stapelmuur. In rotsachtige gebieden met veel stenen in de grond, zoals in Ierland en Schotland en in het Middellandse Zeegebied, vind je zulke muren nog steeds. Het bouwen met stapelmuren is echter arbeidsintensief en het vergt de nodige precisie om de stenen goed te plaatsen.
De robotgraafmachine HEAP (hydraulic excavator for an autonomous purpose) doet dat werk autonoom als de stenen op het bouwterrein worden aangevoerd en gestort. Dat kunnen natuurlijke stenen zijn of gebruikte bouwstenen en betonplaten.
Lopende graafmachine
Onderzoekers van het Zwitserse ETH Zürich baseerden de HEAP op een ‘lopende graafmachine’. Bij dit model zijn de vier wielen bevestigd aan mechanische, hydraulisch bediende poten die op verschillende hoogten in allerlei standen zijn te plaatsen. De graafmachine werd voorzien van een aantal sensoren voor autonoom werken, waaronder GNSS voor positie- en plaatsbepaling en lidar voor afstandsbepaling.
De robotgraafmachine maakt een 3D-kaart van de bouwplaats en detecteert de lokaal aanwezige bouwblokken en stenen. Op basis daarvan begint het bouwproces met de grootste stenen.
De machine pakt, scant en weegt de stenen. Op basis daarvan bepaalt het algoritme de ligging van het zwaartepunt en de beste positie op de in aanbouw zijnde muur.
De robot positioneert de steen met een centimeter precisie. Zo kan de HEAP muren bouwen van zes meter hoog en 56 meter lang.
Tekst: Paul Schilperoord
Foto: ETH Zürich/Marc Schneider
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.