Un essaim de drones pour les travaux de construction et de réparation
Une équipe de recherche internationale dirigée par l'expert en drones Mirko Kovac de l'Empa et de l'Imperial College London s'est inspirée des abeilles pour développer un essaim de drones coopératifs. Mais les drones sur les chantiers présentent aussi de nouveaux dangers pour la sécurité au travail.
L'impression 3D prend de plus en plus d'importance dans l'industrie de la construction. Tant sur les chantiers que dans les usines, des robots fixes et mobiles impriment déjà des composants dans l'acier et le béton. Une nouvelle approche de l'impression 3D utilise des robots volants : des drones qui appliquent des méthodes de construction collective - inspirées des bâtisseurs naturels comme les abeilles et les guêpes.
Comme le rapporte l'équipe de recherche dirigée par Mirko Kovac, qui dirige le "Materials and Technology Center of Robotics" à l'Empa et qui est également professeur à l'"Imperial College London", dans une histoire publiée en couverture du magazine scientifique "Nature", le système appelé "Aerial Additive Manufacturing" (Aerial-AM) se compose d'une flotte de drones qui travaillent ensemble pour un seul plan de construction. Il s'agit notamment de "BuilDrones", qui impriment des matériaux pendant le vol et les placent aux endroits prévus, et de "ScanDrones". Ces derniers servent au contrôle qualité, enregistrent en continu les performances des "BuilDrones" et indiquent les étapes de fabrication à venir.
Le système Aerial AM est conçu de manière à ce que les drones puissent adapter leur activité aux différentes géométries de la structure au cours du processus de construction. Ils agissent de manière autonome pendant leur mission de vol, mais il y a un "contrôleur" humain qui observe le processus et procède à des ajustements si nécessaire - sur la base des informations fournies par les drones.
Tests avec des cylindres de deux matériaux
Pour tester le concept, les chercheurs ont mis au point quatre mélanges ressemblant à du ciment avec lesquels les drones devaient construire. Les essais comprenaient un cylindre d'environ deux mètres de haut composé de 72 couches d'une mousse à base de polyuréthane et un cylindre de 18 centimètres de haut composé de 28 couches d'un matériau à base de ciment spécialement mis au point.
Tout au long du processus de construction, les drones évaluent la géométrie imprimée en temps réel et adaptent leur comportement pour s'assurer qu'ils respectent une précision de fabrication avec un écart maximal de cinq millimètres.
Les essais réalisés jusqu'à présent rendent les chercheurs confiants, notamment en ce qui concerne les interventions dans la pratique de la construction. "Nous avons démontré que les drones peuvent travailler de manière autonome pour construire et réparer des bâtiments, du moins en laboratoire", explique Mirko Kovac, "cette solution évolutive pourrait faciliter la construction et la réparation dans des zones difficiles d'accès comme les gratte-ciel".
Dans la prochaine étape, les experts travailleront avec des entreprises de construction afin de valider les solutions développées dans la pratique et de mettre au point de nouvelles possibilités de réparation et de fabrication. Ils estiment que leur technologie permettra de réaliser d'importantes économies et de réduire les risques par rapport aux méthodes manuelles traditionnelles. (Empa)
Les drones sont de plus en plus utilisés dans le monde du travail. Les prescriptions à respecter, les mesures de protection à prendre et ce que l'entreprise doit régler pour se protéger exigent un grand savoir-faire. Dans notre édition SAFETY-PLUS 4-2022 du 9.11.2022, nous expliquons ce qui attend l'entreprise lorsqu'elle fait appel à des drones.
Vous n'avez pas encore d'abonnement ? Alors souscrivez tout de suite ici un abonnement.
Source : Empa
