Levantamiento para un robot de construcción: colaboración real entre humano y máquina

Author: Richard Ostridge

Cada vez que reviso las redes sociales, encuentro por lo menos una publicación acerca de la inteligencia artificial. Sin embargo, leí recientemente acerca de una revolución tecnológica con el mismo impacto que parece no tener la misma presencia en estas discusiones: los robots para la construcción.

Algunos avances tecnológicos previos ya han reducido el esfuerzo necesario para la construcción: excavadoras, mezcladoras de cemento, martillos perforadores, taladros, destornilladores eléctricos por mencionar solo algunos equipos, que simplifican las tareas de construcción. Sin embargo, en los últimos años, otro avance significativo ha comenzado a llamar la atención: la automatización.

Síntesis automatizada

Un artículo del Foro económico mundial titulado “Construido por robots: Esta empresa suiza podría cambiar la industria de la construcción para siempre” me hizo pensar que los fundamentos de la construcción están cambiando rápidamente. Este artículo presenta una prueba de concepto de una casa de tres niveles ‘DFAB’ en Suiza con techos impresos en 3D, muros con eficiencia de energía y vigas de madera ensamblados por robots in situ. Un investigador responsable del proyecto citado en el artículo, Matthias Kohler, tuvo una clara visión de cómo las máquinas y los humanos podrían trabajar juntos en el futuro. Según Kohler, no debería esperarse que los robots sintetizaran las destrezas humanas, sino que más bien los humanos deberían aplicar ingeniería inversa al diseño para permitir que los robots construyeran materiales y estructuras según sus fortalezas.

La construcción de casas off-site no es nueva: durante los últimos 20 años empresas como Huf Haus han revivido el entusiasmo del público por edificios prefabricados. Lo que hace diferente a la casa DFAB es la escala de la casa usada para la impresión 3D y el ensamblado robótico básico, que omite una capa completa de esfuerzo humano para crear elementos de la construcción. Por supuesto, estos elementos aún requieren del ensamblado humano, pero si los arquitectos y los constructores se apegan por completo a la visión de Kohlers, es posible simplificar el diseño de la construcción para que los robots también puedan llevar a cabo parte del ensamblado.

Ensamblado automatizado

El ensamblado automatizado no es algo que se pueda esperar atestiguar a gran escala durante los próximos 20 años, pero cada día hay más ejemplos de casos de robots que hacen tareas cinemáticas. Por ejemplo, el Semi-Autonomous Mason, Sam100, de Construction Robotics trabaja actualmente en un puñado de emplazamientos de construcción en EE.UU. Puede aplicar el mortero en ladrillos de cualquier tamaño y colocar uno cada 8.5 segundos. Mientras un albañil puede colocar de 300 a 600 ladrillos en un turno de ocho horas, el Sam100 puede colocar más de 3,000. Los videos del Sam100 en acción han sido vistos millones de veces en plataformas para compartir videos, lo cual indica que existe interés y entusiasmo en este tema.

Sam100 se une a Hadrian X de Fast Brick Robotics de Australia, cuya impresión en 3D y colocación de ladrillos de ambos puede terminar la superestructura completa de un hogar de mampostería en tan solo dos días. Otro ejemplo interesante de un robot de construcción avanzado es un cortador de alambre robótico de la empresa danesa Odico, que usa un cable calentado eléctricamente para cortar esponjas industriales, replicando la geometría por un modelo CAD proporcionado. Asimismo, EffiBOT de Effidence en Francia puede seguir a los trabajadores cargando herramientas y materiales. Obviamente, existen dudas en cualquier industria acerca de cualquier robot que automatice mayor carga de trabajo. Sin embargo, a pesar de los asombrosos ejemplos antes descritos, los robots no construirán casas en gran volumen en muchos años. Por supuesto, es posible identificar diversas ventajas como el coste, tiempo y el impacto en el medio ambiente. Sin embargo, también existen desventajas como problemas para entrenar nuevamente a las plantillas de empleados o que es necesario tomar en cuenta para lograr su aceptación y éxito a largo plazo.

Como topógrafo que lee acerca de una tecnología como esta, no pienso de inmediato en el impacto que tendrá en los proyectos de construcción. Más bien pienso ¿qué significa la automatización para la industria de la medición? La buena noticia es que con las crecientes expectativas para diseñar mejor y construir más rápidamente, creo que habrá una gran variedad de oportunidades para las empresas de topografía que ofrecen servicios para las compañías de construcción.

Topógrafos híbridos

Si un robot producirá un objeto, es imprescindible contar con información precisa del tamaño. Si un robot colocará un objeto en la ubicación correcta, se requiere información precisa de la posición.

Las tolerancias serán estrechas, serán necesarias la precisión y la exactitud, el compromiso no será una opción — y eso suena como una tarjeta de presentación de un topógrafo.

Mientras un humano puede detectar una pequeña discrepancia en el emplazamiento de construcción e instintivamente sabe como manejar el problema, no estoy convencido de que un robot pudiera resolver por sí mismo el problema en el momento. Quizás podría detectar el problema y solicitar ayuda del operario — mejorar la eficiencia fue una de las motivaciones para usar robots en primer lugar. Indudablemente, la mejor forma para maximizar la eficiencia de los robots consiste en proporcionarles información de calidad que represente fielmente la realidad.

Por lo tanto, ¿será posible efectuar alguna vez un levantamiento sin ayuda del humano? En algunos escenarios de captura de datos es posible argumentar que el papel que jugamos ha sido desplazado ligeramente — por ejemplo, ha sido desplazado de seleccionar qué puntos exactos medir en el levantamiento de un área y su densidad para que el instrumento los registre. Principalmente, esto se logra gracias a los avances, aceptación y uso de la tecnología, como el escáner láser Leica RTC360 3D, o la tecnología móvil, como el Leica BLK2GO, que captura automáticamente nubes de puntos 3D mientras un operario camina a través y alrededor de un sitio.

La toma de datos sin intervención humana, quizás - pero un levantamiento (incluyendo resultados concretos), no. Los topógrafos aún deberiamos replantearnos el significado de ser un ‘topógrafo’.

¿Que será lo siguiente para la topografía?

Durante años, los topógrafos han sido valorados para decidir dónde establecer un levantamiento, qué control usar y qué comprobaciones efectuar. Más recientemente, se ha puesto un énfasis adicional al decidir qué tecnología usar, cómo medir y cómo procesar los datos.

Para la siguiente generación de topógrafos, parece que se pondrá mayor atención en analizar minuciosamente los datos, identificar la calidad, comprender qué es lo relevante y decidir cómo presentarlo. Quizás el trabajo tendrá mayor énfasis en determinar qué comprobaciones se llevarán a cabo, o cómo evaluar y procesar los datos. Y muy probablemente, se pondrá mucho mayor énfasis en decidir qué datos serán importantes y en cómo y en qué momento presentarlos.

Creo que este es el momento preciso para evaluar nuestros flujos de trabajo, evaluar nuevas metodologías y adoptar nuevas tecnologías. Podemos establecernos como el proveedor de servicio que produce los mejores datos, aquellos en los cuales es posible confiar para evaluar y comprobar la calidad de otros datos, así como en los cuales es posible extraer resultados significativos de todo lo anterior.

Si lo hacemos de la forma correcta, estaremos en la posición no solo de proteger nuestro propio futuro del trabajo a corto plazo, sino también asegurar el futuro de la industria topográfica — aún cuando estamos midiendo para que los robots de construcción usen nuestros datos.