“La robotica esiste da sempre ed è sempre stata la prossima grande novità, ed è così eccitante e avvincente che è facile lasciarsi trasportare. Le persone lo fanno quasi sempre e questo è uno degli aspetti che ha frenato il settore”, ha dichiarato Colin Angel, ex CEO di iRobot.

La robotica sta già trasformando tutti i settori, ma i suoi effetti sono particolarmente incisivi in aree come l’edilizia, caratterizzata da attività ripetitive, processi inefficienti e dalla movimentazione di grandi quantità di materiali pesanti, spesso su superfici ostili.

Uno studio dell’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign e del Midwest Economic Policy Institute afferma che negli Stati Uniti quasi la metà dei posti di lavoro nell’edilizia potrebbe essere sostituita da robot entro il 2057. La rivoluzione digitale è evidente in questo settore, con soluzioni tecnologiche che guidano il cambiamento, anche in un’industria in cui molti processi sono rimasti invariati per un secolo.

Più efficienza senza compromettere la qualità

La robotica trasformerà il futuro delle costruzioni, migliorando la qualità del lavoro, ottimizzando i processi e la produttività e aumentando l’efficienza e la sostenibilità.

Nei cantieri, i robot gestiscono compiti fisicamente impegnativi e faticosi, riducendo al minimo gli errori e il rischio di lesioni per i lavoratori. Non solo aumentano la sicurezza, ma assicurano anche che i progetti vengano consegnati in tempo, riducendo gli sprechi, i ritardi e le esecuzioni bloccate.

La storia dei robot da costruzione risale agli anni Sessanta. Sebbene i primi robot fossero ingombranti e limitati, programmati per compiti come la muratura, la colata di cemento e lo scavo, i primi esemplari hanno gettato le basi per i futuri progressi nella “costruzione automatizzata”.

Dopo le modeste innovazioni iniziali, il settore della robotica per l’edilizia è ora in piena espansione. Si stima che raggiungerà 383,11 milioni di dollari nel 2024 e crescerà a un tasso annuo del 15,5% fino al 2029, raggiungendo un valore previsto di 787,84 milioni di dollari.

I tipi di robot in edilizia oggi

L’industria della robotica fornisce al settore delle costruzioni una serie di strumenti diversi. Tra questi, i robot che automatizzano il posizionamento degli elementi edilizi, i veicoli autonomi per il trasporto dei materiali e lo scavo, i bracci per l’ispezione delle facciate, le perforatrici ad alta precisione e i robot per la stampa 3D di strutture complesse.

Ecco alcuni esempi:

1. Bracci robotici

I bracci robotici, progettati per gestire compiti ripetitivi e processi inefficienti comuni nelle fabbriche di tutto il mondo, stanno ora rivoluzionando il settore delle costruzioni. Imitano i movimenti del braccio umano, consentendo un completamento preciso e accurato di compiti complessi.

Ad esempio, il robot Mule (Construction Robotics) è stato progettato per facilitare il sollevamento di blocchi di grandi dimensioni. Può raccogliere materiali di tutte le dimensioni da più direzioni e punti di presa. E può lavorare dal retro di un rimorchio o addirittura di un camion.

È adatto anche ad altre attività edilizie, come il montaggio di muri di sostegno (assicurando che i blocchi di grandi dimensioni siano posizionati in modo preciso e sicuro), l’installazione di pannelli solari o l’assistenza a progetti di edilizia civile e paesaggistica durante l’esecuzione di attività su terreni diversi.

2. Robot per la posa di mattoni

Hadrian X, dell’azienda australiana FBR, consiste in un camion con un grande braccio telescopico di 32 metri, in grado di posizionare fino a 500 blocchi all’ora e di completare le pareti esterne e interne di una casa standard in un solo giorno.

Le dimensioni di questi blocchi possono raggiungere i 60x40x30 cm e pesare 45 chili. La sua tecnologia di stabilizzazione dinamica e la modellazione CAD garantiscono, secondo il produttore, una costruzione più accurata, evitando lo spreco di materiali e riducendo i costi totali del progetto.

3. Lavaggio e perforazione della facciata

Robolift, sviluppato dall’azienda norvegese Nlink, è costruito su una piattaforma di sollevamento e dotato di un braccio robotico che aziona una potente idropulitrice per il lavaggio delle facciate. Con l’aggiornamento del software, può anche gestire le ispezioni delle facciate, il lavaggio con sabbia, la sabbiatura o la verniciatura.

Nel 2016 Nlink ha lanciato anche il robot di perforazione Drilly, un progetto pensato per ridurre le lesioni da stress subite dagli operatori che perforano pareti e soffitti.

Grazie al fatto che è controllato da un’app e con un laser, le sue perforazioni aspirano a essere ecologiche, danneggiando meno radici e oggetti sotterranei e generando meno polvere, sporco e rumore.

4. Veicoli autonomi

Dotati di sensori e sistemi di navigazione avanzati, i veicoli autonomi si muovono nei cantieri, trasportando materiali, sollevando oggetti e scavando terreni con un intervento umano minimo.

Ad esempio, un escavatore idraulico chiamato HEAP, modificato dall’Istituto ETH di Zurigo, opera autonomamente. Utilizza gli scanner di bordo per mappare l’ambiente in 3D, consentendo all’intelligenza artificiale di costruire un muro di pietra alto fino a 6 metri e lungo 24 metri in un solo giorno.

L’azienda Fox Robotics ha realizzato un carrello elevatore autonomo, capace di scaricare un rimorchio pieno di pallet in meno di 50 minuti. FoxBot è dotato di una serie di telecamere e sensori con cui identificare i pallet e rilevare gli ostacoli in tempo reale.

Il suo firmware gli consente di guidare con un controllo preciso della velocità e della posizione. Anche in ambienti angusti e caotici, è possibile creare mappe automaticamente e al volo. Tutto ciò che l’operatore dovrà fare è aprire il rimorchio del camion e, quando necessario, ricaricare FoxBot di energia.

Baubot, progettato dall’azienda Fischer, è un robot che automatizza le attività di fissaggio e assemblaggio in edilizia. Consente una maggiore precisione nel posizionamento degli ancoraggi, che permette di trasferire il piano del progetto alla realtà del lavoro.

Grazie ai suoi sensori, il robot rileva qualsiasi deviazione dal processo di foratura e posizionamento standard e risponde con una strategia predefinita. Inoltre, è in grado di creare una zona di sicurezza intorno a sé per impedire l’ingresso di personale non autorizzato nell’area di lavoro.

5. Stampa 3D

La stampa 3D consente di costruire case di alta qualità in modo più rapido e conveniente, ridefinendo potenzialmente lo sviluppo della comunità.

La tecnologia supporta già la costruzione di edifici a più piani attraverso una precisa stratificazione dei materiali. Ad esempio, il sistema di costruzione robotizzato di ICON, Phoenix, ha stampato in 3D oltre 140 case e strutture negli Stati Uniti e in Messico. Phoenix è in grado di stampare l’intero involucro di un edificio, comprese le fondamenta e le strutture del tetto e ha completato il prototipo di una struttura alta 8 metri. Inoltre, la stampa 3D consente agli architetti di creare modelli in scala ridotta per dimostrare la fattibilità e l’efficacia di forme, superfici e facciate diverse prima della loro realizzazione. Un argomento molto efficace quando si tratta di difendere nuovi approcci progettuali di fronte alle imprese di costruzione.

Robotizzare tutte le fasi di un progetto

In ognuno di questi esempi, la robotica svolge un ruolo intrinseco a favore dell’innovazione, della produttività, della sostenibilità e del controllo della qualità, che riguarda tutte le fasi di un progetto.

Dalla progettazione alla finitura, i robot sono in grado di svolgere le attività più velocemente – fino al 30% in più, secondo uno studio del Construction Industry Institute – e con maggiore precisione. Inoltre, ottimizzano le risorse, recuperano elementi riciclabili e promuovono l’economia circolare. I progetti richiedono meno tempo e quindi meno energia, con conseguente riduzione dei costi.

Ma senza dubbio la qualità che li renderà essenziali è la sicurezza. I robot sono più efficienti, non subiscono le distrazioni o gli effetti della stanchezza e sono meno influenzati dai fattori atmosferici.

Un ambiente più controllato implica anche meno rischi di lesioni o incidenti per i lavoratori. Soprattutto in attività come scavi, movimenti di terra o gestione di materiali ad alto rischio all’interno dei cantieri.