Baurobotik – Netzwerk für autonome Robotik, Cobotik und AI im Baubereich

1. Autonome Baurobotik

• Innovative Sensorik und Darstellungsverfahren: Durch den Einsatz fortschrittlicher Sensoren wie LiDAR und neue Darstellungstechniken aus der 3D-Bildverarbeitung sollen autonome Roboter eine präzise Geländeerkundung und Navigation in komplexen Baustellenumgebungen ermöglichen. Das Oberflächenmodell des Baugeländes soll automatisiert verfeinert werden können, indem boden- und luftgestützte Sensorik beginnend mit geringer Auflösung das gesamte Gelände (sowie die Ansicht der Umgebung) und in einer letzten Stufe höchstaufgelöst nur relevante Baubereiche erfaßt. Dabei sollen die durch alle Plattformen gewonnenen Sensordaten fusioniert werden (incl. der durch Menschen erfassten Daten). Die für den Einsatz notwendige Sensorik, Aktorik und die Plattformen selbst sollen in Abhängigkeit des Baugeländes und -projektes automatisiert selektiert werden können.
  
  

• Energieautonomie: Die Entwicklung robuster Energieversorgungssysteme stellt sicher, dass autonome Roboter über längere Zeiträume ohne menschlichen Eingriff betrieben werden können.

2. Cobotik im Baubereich

• Fortgeschrittene Greif- und Manipulationsfähigkeiten: Innovative Mechanismen für Greif- und Manipulationsfähigkeiten sollen kollaborativen Robotern ermöglichen, präzise und sicher mit menschlichen Arbeitskräften zusammenzuarbeiten.
  
  

• Adaptives Lernen: Der Einsatz von maschinellem Lernen ermöglicht es kollaborativen Robotern, sich an wechselnde Baustellenbedingungen anzupassen und kontinuierlich ihre Fähigkeiten zu verbessern.
  
  

• Expertensysteme: Unterqualifizierte Arbeitskräfte können durch die Integration von empathischen Expertensystemen in Baurobotikeinheiten oder in mobile Applikationen auch komplexere Bautätigkeiten durchführen. Personen- und Bauschäden, aber auch Schäden an der Baurobotik können minimiert werden. Darüber hinaus können durch kollaborative Bauroboter wiederkehrende Wartungsaufgaben vor Ort durch die Arbeitskräfte oder durch die autonome Robotik selbst durchgeführt werden.
  
  

• Unbemenschte Luftfahrzeuge (UAS): Neben den bodengebundenen Baurobotiksystemen (Robotikhunde u. ä.) stellen Unbemenschte Luftfahrzeuge an die bedienenden Arbeitskräfte besondere Anforderungen, denen durch angepaßte Trainings- und Bediensysteme gerecht werden muß.

3. Künstliche Intelligenz im Baubereich

• Prädiktive Wartung: Der Einsatz von AI zur prädiktiven Wartung erfordert fortschrittliche Algorithmen, um potenzielle Ausfälle von Baumaschinen aus Sensordaten vorherzusagen.
  
  

• Dynamische Planungssysteme: Die Entwicklung von AI-gesteuerten Planungssystemen erfordert innovative Ansätze zur Echtzeitoptimierung von Ressourcen und zeitlichen Abläufen.

4. Sensor-/Aktordatenoptimierung im Baubereich

• AI-basierte Schlagbelastungsdämpfung: Als Querschnittstechnologie soll für obige Bereiche ein Stoß- und Schwingungsminimierungsmodul zur Dämpfung hoher Schlagbelastungen konzipiert und entwickelt werden. Dazu sollen diese Bausystemkomponenten (wie beispielsweise handgeführte Baumaschinen oder autonome Bauroboter bis hin zu Rammrohrgründungsbaugeräten) mit einem AI-optimierten Stoßisolationsprinzip kombiniert werden.