Vers un monde équitable et durable

L'utilisation de robots dans la construction et la fabrication architecturale est une vision qui devient progressivement une réalité et est perçue comme une tendance clé de la prochaine révolution dans le secteur de la construction. Depuis des années, les projets architecturaux complexes sont planifiés par ordinateur. Sur le terrain, cependant, ces projets continuent d'être exécutés à l'aide de méthodes de construction qui n'ont pratiquement pas changé depuis des décennies.

Ces dernières années, grâce à un développement continu, l'instrumentation robotique a commencé à combler le fossé entre le niveau de sophistication de la planification et l'exécution pratique sur le terrain. Par conséquent, quiconque a vu des vidéos de processus de fabrication robotisés dans des projets architecturaux aura du mal à ne pas être emporté par la vague d'enthousiasme. Les bonnes vidéos montrent des bras robotisés en mouvement, soulevant des pièces de construction qui s'emboîtent facilement. Le rythme de production s'accompagne d'une découpe précise et d'une grande précision des détails.

Malgré le rythme impressionnant des robots et les possibilités infinies inhérentes à ces processus de production, l'intervention humaine est généralement nécessaire en coulisses, tant au niveau de la production que du calcul et de la planification des différents produits livrables. Cela est particulièrement vrai lorsque la planification architecturale repose sur des systèmes spatiaux complexes tels que des surfaces minces à double courbure, également appelées "coquilles".

Un groupe de recherche de la faculté d'informatique Henry et Marilyn Taub du Technion s'efforce de réduire l'écart entre la promesse et la réalité. Les chercheurs, le professeur Mirela Ben Chen, le docteur Kacper Pluta et Michal Edelstein, ainsi que leur collègue, le professeur Amir Vaxman de l'université d'Utrecht, ont répondu à la demande d'un architecte et ont mis au point un algorithme qui trouve des solutions automatisées répondant aux besoins de fabrication robotique de surfaces complexes. Les chercheurs ont créé un cadre de calcul qui prend en entrée des surfaces complexes et diverses à double courbure et calcule leur segmentation en panneaux planaires. Les chercheurs ont montré que les segments planaires peuvent être assemblés à partir de carton, ce qui constitue un premier pas vers la fabrication robotique de coquilles en bois.

"Il est important de reconnaître que la fabrication robotique industrielle n'est pas une lubie technologique", a expliqué le professeur Ben Chen. "Elle présente de nombreux avantages dans différents aspects de la durabilité, comme les économies de matériaux, la réduction du temps de construction et l'atténuation des impacts environnementaux du processus de construction. L'algorithme que nous avons développé peut prendre des surfaces complexes et les décomposer en petits segments, des hexagones, de manière à augmenter les avantages mécaniques de la surface. La poursuite du développement de l'outil de calcul permettra de concevoir une solution optimale applicable."

"Pour que le système de calcul puisse également être appliqué dans le "monde réel", une collaboration avec des architectes est nécessaire", poursuit le professeur Ben Chen. "En fin de compte, nous espérons que nos recherches conduiront au développement d'un système capable de calculer et de fabriquer des segments de bâtiment de manière automatisée, de sorte qu'ils puissent être assemblés sur place sans nuire à la complexité architecturale ou structurelle, ni la compromettre."

Pour lire l'article dans ACM Transactions on Graphics, cliquez ici.