Wenn ein rollender Roboter die Baustelle ins Rollen bringt

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EIn rollender Roboter bringt Baustelle ins Rollen

Autonome, mobile Roboterplattformen sollen dereinst die Arbeit auf der Baustelle erleichtern, indem sie Lasten transportieren. Dies ist die Idee von Forschern am italienischen Fraunhofer Institut in Bozen. Damit die Plattform auf der Baustelle agieren kann, muss sie über entsprechende BIM-Daten verfügen.

Roboter bzw. Forschungsplattform "Husky A200".
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Kleiner Helfer: die Forschungsplattform "Husky A200".

„Eine Baustelle lebt, sie verändert sich fortlaufend“, sagt Michael Terzer vom Forschungsteam „Automation and Mechatronics Engineering“ des Fraunhofer Intituts in Bozen. Er entwickelt im Rahmen des Projekts ROSBIM er mit Kollegen des Forschungsteams „Process Engineering in Construction“ eine Software-Schnittstelle, die BIM mit dem Robot Operating System ROS verbindet.

Um den Aufzugsschacht herum

„Zeitabhängige Daten wie etwa Angaben zu Hindernissen, die der Roboter mithilfe seiner Sensoren nicht erkennen kann, erhält er über die Schnittstelle ROSBIM“, führt Terzer aus. „Über das Interface wird er beispielsweise informiert, dass ein Kabel- oder Aufzugschacht auf der Baustelle an einem bestimmten Tag geöffnet ist und daher umfahren werden muss. Der Roboter kann seine Hinderniskarte über das Robot Operating System also fortlaufend erweitern.“ – In der BIM-Datenbank werden sämtliche Daten gesammelt und laufend aktualisiert, von der Planung über die Bauausführung bis hin zum Betrieb eines Gebäudes oder eines Infrastrukturbaus betreffen sie alle Etappen des Bauprozesses.

Die Kombination von BIM mit Robotik sei eine von vielen Möglichkeiten, die die Digitalisierung der Bauindustrie bietet, sagt Carmen Macher, Teamleiterin des Forschungsteams Process Engineering in Construction. „Wir haben eine Schnittstelle implementiert, die BIM mit dem kommerziell erhältlichen Forschungs-Roboter verbindet, sodass er die BIM-Daten nutzen kann.“ Dies mit dem Ziel, bereits digital vorhandene Gebäudedaten auf der Baustelle optimal nutzen zu können.

Der Roboter im Einsatz auf einer simulierten Baustelle.
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Die mobile Roboterplattform auf einer simulierten Baustelle.

Im konkreten Fall besteht der Hauptzweck des mobilen Roboters darin, schwere Lasten wie Baumaterial und Werkzeuge selbstständig in einer sich dauernd wandelnden Umgebung zu transportieren, was wiederum die physische Arbeit auf der Baustelle erleichtern soll.

Träger für die Baustelle

Zurzeit rollt der Roboter oder vielmehr „Husky A200“ über das Institutsgelände im Bozner NOI Techpark: Hat der Bauarbeiter die „Follow me“-Funktion des künstlichen Helfers aktiviert hat, folgt er ihm. Allerdings ist der Roboter auch in der Lage, selbstständig zu fahren, wie Tests im Labor gezeigt haben. Der Roboter kann laut Terzer mit seiner digitalen Gedächtniskarte eigenständig beispielsweise Lasten von A nach B bringen. „Die autonome Fortbewegung in unstrukturierten Umgebungen ist jedoch komplex, hier sind noch weitere Entwicklungsschritte erforderlich“, sagt Terzer.

Mit den Informationen, die „Husky A200“ durch die BIM-Daten erhält, kann er seine Navigationsfähigkeiten verbessern, zudem lässt so die sensorische Wahrnehmung des Roboters ergänzen. Die Forscher sehen aber nicht nur den Bau als Arbeitsfeld für den Roboter, sie können sich auch vorstellen, dass er zum Beispiel in der Landwirtschaft unterwegs ist. (mai/mgt)