Robótica em nosso meio ENG CIVIL 1°A

É bem possível que você já tenha lido algo sobre “impressoras 3D”

É bem possível que você já tenha lido algo sobre “impressoras 3D” neste ponto que podem construir objetos sólidos com qualquer formato. Alguns pesquisadores pensam que se o processo funciona com objetos, porque não funcionaria para construir casas inteiras? A ideia deles é utilizar o processo que chamam de “modelagem de contorno” unido à extrusão de concreto para levantar edificações em questão de horas (assista o vídeo abaixo).

“Ao invés de plástico, a modelagem de contorno usará concreto”, disse Behrokh Khoshnevis da Universidade de Southern California (USC), nos EUA. Behrokh e seus colegas recentemente conseguiram financiamento da gigante Caterpillar, empresa que constrói equipamentos pesados.

Equipamentos de modelagem de contorno, aparentemente, já conseguem criar paredes de 1,82 m sem qualquer ajuda humana direta. O fazem através da inserção gradual de camadas de concreto, uma sobre a outra “em um processo análogo ao das impressões jato de tinta”.

“A grande visão… é desenvolver a ciência e engenharia necessárias para a fabricação rápida e automatizada de objetos de vários tamanhos até estruturas em mega-escala como barcos, objetos industriais, arte pública e edificações completas.

O grande desafio [nosso centro tecnológico] é construir uma casa com projeto customizado em um dia reduzindo drasticamente os custos, ferimentos, perda e impacto ambiental associados com a construção tradicional… provendo moradias acessíveis… edificações extraterrenas construídas com materiais do local… [ou] designs orgânicos curvos ao invés de superfícies retas…”

           A NASA estaria interessada no equipamento para a construção de bases lunares

O gigantesco robô poderá fazer muito mais do que apenas caixas de concreto: o objeto é inserir o encanamento hidráulico e elétrico enquanto trabalha. E não haverá a necessidade das velhas formas de caixote também. O equipamento poderá criar domos ou qualquer outra forma que possa ser desenhada em programas CAD e suportar seu próprio peso sem custos adicionais. É comum que qualquer coisa diferente dos ângulos retos convencionais aumente muito os custos, portanto essa característica possivelmente deixará os arquitetos salivando.

Em termos de custos de construções, os cientistas da USC acreditam que será possível que um robô de construção automatizada levante uma casa de 200 m2, com dois andares, em 24h por apenas 20% do valor do que normalmente custaria.

Gestão, Inovação, Mercado da Construção, Novas Tecnologias

Estados Unidos, Japão e Grã-Bretanha são líderes mundiais em desenvolvimento de equipamentos inteligentes para uso em canteiro de obras

Há 30 anos, a Associação Internacional de Automação e Robótica na Construção (IAARC, sigla em inglês) tem atingido cada vez mais países para propagar o uso de equipamentos inteligentes em canteiros de obras. Estados Unidos, Japão e Grã- Construção civil global adere à robótica

Bretanha são os mais avançados no emprego destas tecnologias. Porém, desde 2012, Coreia do Sul, China, Índia e Brasil passaram a consumir máquinas em ritmo acelerado. No caso brasileiro, em menor número do que os demais integrantes do BRICS, por causa da alta carga tributária para importação.

Robô usa scanner a laser para detectar erros na execução de projetos

Nos países em que se instala, a IAARC promove a Feira Internacional Sobre Automação e Robótica na Construção e Mineração. No ano passado, aconteceu em Montreal, no Canadá. Uma das novidades apresentadas no evento foi o robô que demole estruturas de concreto. O equipamento utiliza jatos de água de alta pressão para pulverizar e separar o material do elemento estrutural, bem como um sistema de aspiração para o recolher e armazenar os detritos. Batizada de ERO, a máquina permite que o aço armado fique completamente limpo e possa ser reutilizado.

O robô também possibilita separar o cimento do agregado, através de um processo de decantação faseada. Resultado de parceria entre a desenvolvedora de tecnologia Omer Haciomeroglu e o Instituto Umea de Design – ambos suecos -, a máquina, já em fase experimental de operação, é definida da seguinte forma pelos seus idealizadores: “De forma eficiente, desmonta estruturas de concreto sem deixar qualquer tipo de resíduo e poeira. A separação permite que materiais de construção sejam recuperados e reutilizados em novos edifícios de concreto que utilizam partes pré-fabricadas.”

Criado na Suécia, o ERO remove o concreto armado e o recicla para o uso em peças pré-fabricadas

Além do ERO, foi apresentado na feira um equipamento que ajuda a minimizar o erro humano em obras. O dispositivo utiliza a tecnologia laser EDM para escanear paredes, fiscalizar nivelamentos e investigar se o projeto é seguido à risca. Chamada de “robô construtor”, a invenção é uma parceria anglo-nipônica (Inglaterra e Japão) e permite também verificar as instalações elétricas e hidráulicas das edificações. Em formato de carrinho guiado por controle remoto, a máquina é facilmente operável.

Mais novidades

          Na mais recente edição da feira sobre robótica na construção civil, os principais temas abordados foram o uso de GPS, GIS, RFID e sensores remotos na construção, além de gestão de recursos na engenharia civil, avaliação não invasiva e não destrutiva de estruturas de engenharia civil, planejamento na construção, simulação e visualização em computador e reabilitação estrutural assistida por softwares. Nenhuma destas tecnologias está ainda disponível no Brasil.

O próximo passo da robótica é utilizar o conceito das “impressoras 3D” para fabricar casas. Pesquisadores da Universidade de Southern California, nos Estados Unidos, estão convictos de que se o processo funciona com objetos pode funcionar para a construção civil. A ideia é utilizar a técnica chamada de “modelagem de contorno”, unido à extrusão de concreto, para levantar edificações em questão de horas. “Ao invés de plástico, a modelagem de contorno usará concreto”, diz Behrokh Khoshnevis, que coordena a pesquisa. A universidade conseguiu recentemente financiamento da gigante Caterpillar – empresa que constrói equipamentos pesados – para avançar nos estudos.

ROBÔS NA CONSTRUÇÃO CIVIL

Colocar os robôs para construírem casas parece ser uma alternativa interessante – pelo menos para os países mais desenvolvidos, onde a mão-de-obra na construção civil é um problema.

Em princípio, robôs-pedreiros poderiam construir casas mais rapidamente, de forma mais precisa e, eventualmente, as construções poderiam ficar mais baratas.

Projetos para isso não faltam. Desde um robô experimental capaz de construir uma casa em 24 horas, até visões mais futuristas, nas quais um robô construirá a primeira casa na Lua e até formigas robóticas para construir casas em Marte.

MURO ARTÍSTICO

Mas os arquitetos Fabio Gramazio e Matthias Kohler, do Instituto de Tecnologia de Zurique, na Suíça, resolveram adotar uma abordagem mais espartana e mais artística. O seu robô-pedreiro é um robô industrial adaptado, montado sobre um contêiner de pequeno porte.

No compartimento metálico ficam todos os equipamentos necessários para o funcionamento do robô, incluindo o computador responsável por controlar as tarefas a serem executadas. A montagem no contêiner permite que o robô seja movimentado na obra com o auxílio de um caminhão.

O resultado é mais curioso do que prático. O robô está atualmente instalado na Pike Street, na Ilha de Manhattan, em Nova Iorque, construindo um “muro” – que poderia ser mais apropriadamente chamado de escultura – de tijolos de 4,5 metros de largura por 22 metros de comprimento.

A construção é uma espécie de loop infinito, no qual os tijolos são cuidadosamente colocados uns sobre os outros. Em vez de argamassa, uma cola de secagem rápida se incumbe de manter os tijolos no lugar.

MATERIALIDADE DIGITAL

Seria virtualmente impossível que a estrutura fosse construída por humanos e apresentasse o aspecto preciso de suas formas.

“Em vez de construir um muro reto convencional, você pode usar formatos e princípios de construção que tenham sido programados no computador e transferidos digitalmente para o material, criando uma composição tridimensional. Nós casamos a realidade digital do computador com a realidade material de uma construção,” dizem os arquitetos.

Eles batizaram seu enfoque da construção robotizada de “materialidade digital.”

Como nenhum dos tijolos está exatamente sobre outro, cria-se um efeito tridimensional. E como o muro apoia-se no chão em pontos alternados, o loop infinito ganha uma expressão dinâmica, segundo os arquitetos.

Robôs na construção civil

Cientistas de Computação da Escola de Engenharia de Harvard criaram recentemente um pequeno robô que pode representar o futuro da construção civil. Inspirados em formigas e cupins, as máquinas auto-controladas foram feitas para criar estruturas de blocos de espuma.

Chamados de TERMES, os robôs podem criar torres, pirâmides e outras estruturas mais complexas compostas de pequenos tijolos. As formigas eletrônicas conseguem até construir escadas para atingir alturas mais elevadas.

Cada robô é programado com uma simples lista de regras baseadas no processo de construção utilizado pelas formigas. Eles se apoiam em pistas sobre o ambiente em que estão para determinar onde colocar os tijolos, isso sem nenhuma ajuda humana.

A intenção dos pesquisadores é que máquinas similares possam ser usadas em projetos de construção em ambientes perigosos para humanos. Eles poderiam ser trabalhar debaixo d’água, no espaço sideral e em desastres naturais. 

A invenção dos pesquisadores de Harvard não foi a primeira a contribuir para a inserção da robótica na construção. Em 2011, um grupo de robôs voadores ergueu a primeira torre construída inteiramente por androide.

Projetada pela dupla Fabio Gramazio e Matthias Kohler, do escritório Gramazio&Kohler, a torre foi erguida tijolo por tijolo pelos robôs inventados pela Universidade ETH Zurich. 

Com um mecanismo de sucção, cada andróide pegava um bloco de polietileno e estrategicamente o colocava em seu lugar a partir de sensores acoplados na base de cada máquina. Quando “cansados”, cada robô automaticamente se ligava a um carregador enquanto os outros andróides os substituíam. 

Conclusão

Hoje, vemos que a tecnologia está em toda parte, e na construção civil não é diferente.

 A demanda de mão de obra é muito grande, por isso a tecnologia tem crescido muito nessa área, pois ajuda no custo beneficio, tempo e facilidade que tem-se nos equipamentos de tecnologia auxiliadora.

Conclui-se que, esse auxilio que vem da parte de tecnologia, ainda há muito a crescer, mas os pontos positivos são maiores que os negativos, e isso nos trás uma grande esperança de que a robótica irá nos trazer mais ajuda do que prejuízo.



Alunos: Gabriel Gonçalves, Gabriel Nascimento, Graziele Souza, Hani.