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Industrie 4.0

Des robots de construction autonomes : la prochaine disruption majeure sera celle du BTP

21 juin 2017

 

Le secteur des BTP semble être mur pour de la disruption technologique. C’est du moins le point de vue du magazine Science Robotics qui souligne que le secteur de la construction « repose sur des technologies traditionnelles de fabrication lentes, dangereuse et intensive en ressources humaines ». Cela ressemble aux tâches que l’on confierait à un robot, non ?

Le MIT a présenté la Plateforme de Contruction Digitale (DCP en anglais) qui est « un système automatisé de construction capable de fabriquer sur place des structures à la demande de taille architecturale ». En d’autres termes, il s’agit d’un bras robotisé qui utilise des procédés de fabrication additive pour construire de grandes structures de manière sûre, rapide et même (dans certains cas) renouvelables.

La DCP est mobile et autonome. Sa batterie est alimentée par des panneaux solaires, elle peut donc potentiellement fonctionner à l’infini, ou tant qu’il y a du soleil. La DCP fonctionne de la même manière qu’une imprimante 3D et possède une grande amplitude de mouvement avec la capacité d’imprimer dans un volume de près de 2800 m3. Le robot possède deux bras mécanisés, conçus selon une morphologie proche du bras et de la main : un long bras faisant les grands mouvements, et un bras plus petit et agile qui gère les mouvements plus fins. L’ensemble coûte la modique somme de de 250 000$.

 

La technique de construction utilisée par la DCP est simple : un pulvérisateur situé au bout du petit bras combine des éléments chimique en une mousse qui se dilate rapidement et durcie. La DCP se programme pour construire toutes les structures possibles. L’usage présenté dans la démonstration du MIT est l’impression d’une structure permettant de recevoir une coulée de béton pour la solidifier. La mousse, pouvant ensuite servir d’isolant dans la structure.

Pour construire une structure, le robot a besoin de deux éléments : de l’énergie et de la matière première. Pour la première, il n’existe pas de réelle barrière technologique car les avancées en termes d’autonomie de batterie et d’efficience des panneaux solaires sont spectaculaires. Pour ce qui est de la matière première, la mousse utilisée n’est pas facilement produite. Les chercheurs ont donc effectué de premiers tests avec différents matériaux comme de la poudre de verre, de la glace et de la terre compressé composée de gravier et de fibres de foin. Dépendant d’où l’on se situe, ces matériaux sont facilement disponibles.

Il serait alors possible pour ces robots de construire vite, de manière autonome et à un coût très bas. Les chercheurs ont déjà imaginé des scénarios de construction de structures en glace dans les régions polaires ou de structures fractales, qui, plongées dans les océans, pourraient accueillir des coraux.

Ce robot est un premier exemple de la disruption qui attend le secteur de la construction dans les prochaines années. Mais une mise en application beaucoup plus excitante de cette technologie peut être imaginée dans le secteur de la conquête spatiale. Des robots de ce type pourraient être envoyés en avance dans le but de créer des structures pour l’arrivée de premiers explorateurs : à quand la construction des premiers gratte-ciel martiens ?

Sources :

http://robotics.sciencemag.org/content/2/5/eaam8986.full

http://robotics.sciencemag.org/content/robotics/suppl/2017/04/24/2.5.eaam8986.DC1/aam8986_SM.pdf

Vidéo :

https://www.youtube.com/watch?v=Rgp4ncc1wOQ

Photos : copyright Science Robotics

 

 

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