¿Cómo la robótica se ha convertido en el nuevo auge de la construcción?

Durante la última década, la industria de la robótica ha estado desarrollando numerosas soluciones robóticas para automatizar procesos y agilizar proyectos.

Canvas, con sede en Estados Unidos, ha desarrollado un robot de acabado de paneles de yeso, mientras que el robot de Okibo proporciona aplicaciones de pintura y recubrimiento. Boston Dynamics, por otro lado, ha liderado el camino con más soluciones robóticas móviles, como 'Spot the Dog' y su robot humanoide basado en la investigación 'Atlas'.

¿Qué es un robot?

En términos de construcción, un robot se entiende generalmente como una máquina que opera de forma autónoma, haciendo un trabajo específico (y generalmente repetitivo).

Los robots en la construcción tienen roles vastos y variados con soluciones que apuntan a la preconstrucción hasta agregar los toques finales a un proyecto. A pesar de las posibilidades que tiene la robótica, Erol Ahmed, director de comunicaciones de Built Robotics, cree que la definición de robots a menudo se malinterpreta cuando se trata de construcción.

Él dice: "Cuando imaginamos robots, pensamos en máquinas similares a las humanas con el conjunto completo de capacidades de una persona. Cuando se trata de construcción, los robots realmente significan autonomía y tecnologías de asistencia que ayudan a los trabajadores calificados a realizar el trabajo de manera más segura, productiva y precisa.

"Estos pueden ser dispositivos pequeños, máquinas personalizadas o actualizaciones del mercado de accesorios para equipos existentes como el Exosystem de Built Robotics. Los robots toman todas las formas y formas".

Para David Burczyk, líder de robótica de construcción en Trimble, un robot tiene un significado algo similar. Al hacer la pregunta '¿cómo se define lo que es un robot?', Burczyk tiene que hacer una pausa por un momento, a pesar de que ha estado trabajando en la industria durante más de diez años. Esto parece demostrar que la robótica ha recorrido un largo camino solo en los últimos años y el desarrollo no muestra signos de desaceleración.

"Es interesante porque tenemos nuestras estaciones totales y nos referimos a ellas como estaciones totales robóticas", dice Burczyk. "Adoptamos un enfoque en el que una estación total mecánica tradicional tenía dos personas operándola, por lo que teníamos una persona en el instrumento y otra con el palo de diseño, y esos dos se comunicaban de un lado a otro para tomar sus mediciones de encuesta. Para nosotros, eso se convirtió en un robot.

"Tomamos un trabajo de dos hombres y lo convertimos en un operador. No necesariamente se mueve con piernas o ruedas o algo de esa naturaleza, pero está actuando de una manera robótica donde se convierte en un compañero de trabajo en el lugar de trabajo".

Tanto Ahmed como Burczyk están de acuerdo en que un enfoque de "talla única" para la definición de robótica en la construcción no captura completamente la magnitud de las posibilidades que ofrece la tecnología.

Automatización de la construcción

La robótica puede desempeñar un papel en una variedad de tareas en el sitio, pero la automatización es lo que la distingue de otras tecnologías. La automatización de los procesos de construcción es algo que estamos empezando a ver cada vez más, especialmente en proyectos urbanos más grandes donde el tiempo y el dinero son obstáculos. La automatización tiene el potencial de llevar a cabo tareas riesgosas y plagadas de lesiones que los trabajadores de la construcción a menudo deben enfrentar, reduciendo así las muertes de los trabajadores.

Matthew Johnson-Roberson, director del Instituto de Robótica de la Universidad Carnegie Mellon, ve la tendencia continua de la automatización en las tarjetas para el futuro de la robótica. Él ve la tecnología en desarrollo para subtareas y más escalabilidad en términos de confiabilidad al tiempo que disminuye los costos.

Burczyk de Trimble ha estado hablando con aquellos en el terreno y descubrió que se trata de invertir dinero en un producto que se puede usar una y otra vez y que realmente agrega valor a un proyecto. "Lo que escuchamos cuando hablamos con nuestra base de clientes es que realmente quieren automatizar los procesos. Los contratistas generales que están utilizando los escáneres láser, están tomando presupuestos que ya tienen, para documentar la construcción con escáneres láser.

"Por lo general, en esas aplicaciones hoy en día les da una oportunidad de venir al sitio de trabajo, capturar un escaneo y eso es todo. Al tomar ese mismo presupuesto e invertirlo en robótica, ahora tienen la capacidad de tomar los datos desde el principio del proyecto hasta el final del proyecto, capturados tantas veces como quieran. Esto está abriendo una nueva frontera para que obtengan algunos análisis de datos y tengan nuevos conocimientos sobre el proyecto que simplemente no tenían antes".

La empresa de investigación de mercado IDTechEx dice que la movilidad autónoma es una de las partes más importantes de la autonomía del robot. Con la creciente demanda de soluciones autónomas en una serie de industrias, incluida la construcción, la compañía concluye que la movilidad autónoma tendrá un crecimiento sin precedentes más que nunca.

Co-desarrollo de soluciones

En octubre de 2020, Trimble anunció una alianza estratégica con Boston Dynamics para desarrollar conjuntamente una solución para llevar la robótica a la industria de la construcción civil y de la construcción.

Para recopilar datos de construcción en el sitio de trabajo, Trimble tiene tres cargas útiles diferentes en las que planean enfocarse. El primero con el que la compañía con sede en Estados Unidos ha salido al mercado es la captura de la realidad: el escáner Trimble X7 se está utilizando actualmente con Boston Dynamics 'Spot the dog', con más planes para estaciones totales robóticas en el futuro.

El escáner X7 de Trimble es un escáner láser terrestre, que va desde diferentes posiciones o puntos de referencia y captura escaneos láser AA360 de cada uno de esos puntos de referencia.

Burczyk es una de las mentes detrás de la colaboración del escáner de Trimble con Spot. "Con Spot le enseñas un camino o una misión que quieres que camine, y luego puede ejecutar esa misión de forma autónoma, tantas veces como quieras.

"Una vez que lo entrenas a dónde ir, le estás diciendo dónde es seguro para que opere y dónde están las áreas que quieres recolectar. Es a lo largo de ese camino que se definen esos puntos de referencia y en cada punto de referencia ahí es donde funciona el escáner láser".

El escáner láser realiza la misma tarea una y otra vez mientras mantiene un nivel constante de recopilación de datos, un papel que es repetitivo y servil para los trabajadores calificados.

A medida que la robótica se ha abierto camino en la industria de la construcción, ha habido un debate sobre si esto apoya la escasez de habilidades o fomenta la pérdida de empleos.

Burczyk cree que es una cuestión de colaboración. "Cuando llegué a bordo por primera vez, hace unos 10 años, introdujimos las estaciones totales robóticas en el lugar de trabajo. Esa fue la primera introducción de un robot en la construcción. Había mucho miedo en ese momento, de que estuvieras quitando trabajos; Luego, a medida que se implementó en más flujos de trabajo, la gente lo vio como una pieza colaborativa y no era algo que los reemplazara".

Johnson-Roberson, de la Universidad Carnegie Mellon, está de acuerdo con Burczyk, diciendo que la introducción de robots en el sitio de construcción requerirá trabajo en equipo. "Creo que la colaboración es crítica. No hay ningún sistema completo listo para hacerse cargo de todos los elementos de construcción.

"Les digo a los trabajadores que piensen en hacer excavaciones sin retroexcavadora o construir edificios altos sin grúas. Es impensable. Creo que la próxima generación de todos esos tipos de herramientas será más inteligente y segura, además de reducir las lesiones y mejorar la eficiencia, lo que será positivo para los trabajadores y desarrolladores".

Identificación de cuellos de botella

Junto con la aprensión que rodea a los trabajos, a muchos les preocupa que esto pueda ser el comienzo de robots que se hagan cargo de proyectos completos. Ahmed de Built Robotics se apresura a desacreditar este mito.

"En lugar de preguntar si los robots alguna vez se harían cargo por completo, deberíamos preguntar si necesitamos que "tomen el control". La respuesta corta es no", dice.

"Debemos crear robots cuidadosamente y de maneras originales, que es el enfoque que las industrias de la construcción, la minería y la agricultura han estado tomando. En lugar de tratar de recrear el comportamiento humano, estas industrias han identificado sus mayores cuellos de botella en términos de fuerza laboral, productividad y peligros, y trabajan desde el problema hasta la solución. De esta manera, creamos robots que tienen sentido y tienen un valor económico inmediato al tiempo que creamos sitios de trabajo más seguros y eficientes.

"Al final del día", dice Ahmed, "los robots son herramientas en manos de trabajadores calificados, que en última instancia deciden cómo y cuándo un robot tiene sentido".

Los robots en la construcción están demostrando ser herramientas efectivas que están siendo bienvenidas por trabajadores y contratistas. Built Robotics dice que han capacitado a trabajadores calificados para convertirse en "operadores de equipos robóticos" (REO). Ahmed agrega que esto mantiene a los trabajadores involucrados con los últimos avances en autonomía y les permite administrar los robots de Built Robotics en los lugares de trabajo.

Ahmed destaca que al capacitar e involucrar a todos en cómo se construyen y despliegan los robots, podemos garantizar que las personas y las máquinas trabajen juntas de manera que la industria de la construcción crezca, lo que beneficia a todos en todos los niveles.

Él dice: "Este enfoque nos permite superar los conceptos erróneos comunes sobre la robótica y nos mantiene enfocados en aplicaciones prácticas y de sentido común de tecnologías avanzadas, algo que ha crecido y continuará creciendo en el sector de la construcción".

Como dice Ahmed, superar los conceptos erróneos que rodean a la robótica en la construcción es un punto de partida clave para su adopción en el futuro. Mientras que algunos están preocupados por si la robótica es el camino a seguir, hay otras compañías en la industria que están haciendo grandes avances para garantizar que sean parte del futuro.

El fabricante estadounidense de elevación y manipulación de materiales Terex ha comprado recientemente la empresa de robótica Apptronik con planes para co-crear posibles aplicaciones robóticas para los productos Terex. La compañía tecnológica se especializa en el desarrollo de soluciones robóticas versátiles y móviles.

Los cofundadores de Apptronik han trabajado en sistemas avanzados centrados en el ser humano, incluido el robot Valkyrie de la NASA para el DARPA Robotics Challenge. Otros proyectos de Apptronik incluyen Astra, un robot humanoide de la parte superior del cuerpo empaquetado en una forma pequeña, lo que le permite colocarse en cualquier plataforma de movilidad y, más recientemente, Apollo, un humanoide versátil respaldado por la NASA diseñado para escalar y aplicar a numerosas aplicaciones.

A medida que continuamos viendo más soluciones robóticas llegar al mercado, existe la esperanza de que estas puedan comenzar a resolver algunos de los desafíos que enfrenta la industria de la construcción, ya sea la escasez de habilidades o la mejora de las medidas de salud y seguridad, y tal vez llegue un momento en que las soluciones robóticas sean tan instrumentales en nuestros proyectos como otros equipos.