Robot ayuda a construir edificio de madera de ingeniería masiva en Australia

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23 de Septiembre, 2022

La tecnología permite la instalación más rápida y segura de tornillos, colaborando en la construcción de un edificio en el campus de la Universidad de Murdoch en Perth. Una solución que se ve favorecida por la prefabricación que permite el material y el complemento con plataformas como BIM.

En el campus de la Universidad de Murdoch en Perth, se está construyendo un nuevo edificio de madera de ingeniería masiva. El proyecto será el edificio de este tipo más grande de Australia Occidental, pero eso no es lo que atrajo la atención sobre el sitio de construcción..

El motivo de las cámaras de televisión, las cuidadosas precauciones de seguridad, los trabajadores interesados ​​debatiendo si podrían trabajar más rápido que el nuevo empleado, data de una conversación que Pratik Shrestha CPEng, el ingeniero estructural de Aurecon que dirige el proyecto, tuvo unos años antes.

“Estábamos lanzando ideas al azar y dijimos: “¿No sería genial si hubiera robots en el sitio?’”, recuerda Shrestha. Era una “idea creativa”, admite, pero Aurecon quería ver si podía convertirse en realidad.

“Utilizamos nuestro modelo BIM para alimentar el robot y crear un gemelo digital”, expresaron sus realizadores / Aurecon

“En Aurecon tenemos muy buenas relaciones con otras universidades”, dijo Shrestha. “Entonces pensamos, hagamos una actividad de asociación para estrechar lazos con la Universidad de Tecnología de Sydney (UTS), que es líder mundial en robótica, en conjunto  con la Universidad de Murdoch y nosotros, para ver que resulta de esto”.

El resultado final fue la ejecución de prueba de un robot de diseño personalizado construido para entregar fijaciones de tornillos en el sitio de construcción. Todo el edificio de la Universidad de Murdoch requeriría de 200.000 a 300.000 tornillos, pero ese día, el robot se encargó de colocar de 50 a 100 de ellos demostrando que sí podía hacer el trabajo.

“Todo funcionó muy bien”, dice Shrestha. “Habíamos realizado suficientes pruebas en un taller así que cuando llegamos al sitio, no hubo fallas”.

La tarea es ideal para los robots: los tornillos son engorrosos y numerosos, e insertarlos es repetitivo.“Los tornillos que estamos instalando no son solo los tornillos Bunning que obtienes para la terraza de tu casa”, aclaró Shrestha. “Son tornillos de 300 a 400 mm de largo y son tan largos como la punta de tu dedo hasta el codo”. 

El hecho de que el proyecto de la Universidad de Murdoch utilizara madera de ingeniería masiva fue ideal para desarrollar un robot que pudiera asumir parte del trabajo. Shrestha compara este robot con un “conjunto gigante de Ikea”.

“Es completamente prefabricado y esencialmente viene en una caja plana; entonces podríamos armar al robot en cualquier lugar para usarlo” comenta.

“Entonces trabajamos con el especialista en robótica, la UTS, para desarrollar esa idea y estuvimos muy involucrados en la conceptualización del robot en términos de lo que tenía que hacer y cómo tenía que funcionar”.

Un desafío que enfrentó el equipo fue que los robots no se enderezan ante los movimientos inesperados que los pueden desequilibrar como lo haría un humano.  “Los robots realmente no tienen ese tipo de capacidad giroscópica para equilibrarse, por lo que uno de los mayores desafíos fue que, si el tornillo estaba ligeramente inclinado, continuaría girando en ángulo”, dice Shrestha. 

El robot de diseño personalizado entrega fijaciones de tornillos para la construcción / Aurecon

“El otro problema que tuvimos fue con el torque. Con cualquier construcción de madera, a medida que se perfora, necesita variar el torque, porque la madera tiene una densidad variable y podría tener nudos. Así que si al robot lo programas y ajustas para un solo par de apriete,  los tornillos se seguirán doblando fuera de posición”.

Los ingenieros también tenían que asegurarse de que el robot pudiera movilizarse de manera segura por el sitio de construcción, lo que implicó el uso de un lidar y el modelado de información de construcción (BIM),  como precaución para una  anulación manual y una función de detención automática.

“Utilizamos nuestro modelo BIM para alimentar el robot y crear un gemelo digital. Entonces, el robot, cuando llegó al sitio, cargó el modelo BIM y supo dónde estaba en el espacio, y luego usó las columnas, las columnas físicas, para triangular su ubicación”, dice Shrestha.

“Entonces, el robot se moviliza automáticamente hacia donde debe ir y luego comienza a perforar los tornillos de fijación con una precisión de menos de 5 mm”.

Asegurarse de que esta función de movimiento fuese efectiva, implicó pensar en los aspectos prácticos de trabajar en un sitio de construcción real, en lugar de estar bajo control en un taller.   “Un sitio de construcción nunca es estático”, dice Shrestha.

“Hay personas,  plataformas móviles y  alta visibilidad que se refleja en el robot. Por lo tanto, obtener un sistema de movimiento lo suficientemente seguro fue uno de los mayores desafíos desde el principio, y con la UTS, hicimos muchas simulaciones virtuales usando un gemelo digital para poder confiar plenamente en este  sistema de movimiento”.


Escrito originalmente por Create Digital
Traducido por Madera21
Fotografía principal cortesía

 

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