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E se voc锚 pudesse dar a uma escavadeira um conjunto de desenhos CAD e simplesmente deix谩-la trabalhar, sabendo que ela seguiria as instru莽玫es com precis茫o de um mil铆metro? Voc锚 consegue imaginar o tempo, dinheiro e trabalho que poderiam ser economizados?

A Gravis Robotics, sediada na Su铆莽a, est谩 desenvolvendo um m贸dulo para instala莽茫o em escavadeiras individuais, permitindo que elas naveguem pelos locais de trabalho e realizem as tarefas conforme necess谩rio, tudo sem a presen莽a de um operador humano.

Tecnologias como essa est茫o sendo vistas cada vez mais, com conceitos de m谩quinas aut么nomas sendo mostrados em muitos dos principais eventos do setor de constru莽茫o, como Bauma, Conexpo e Intermat.

Neil Woodfin, diretor de desenvolvimento de neg贸cios da Gravis Robotics.

Neil Woodfin, diretor de desenvolvimento de neg贸cios da Gravis Robotics, esteve recentemente na conven莽茫o da European Rental Association (ERA) em Lisboa, Portugal, onde falou sobre os planos da empresa para levar a precis茫o, a seguran莽a e a efici锚ncia dos rob么s aos locais de trabalho atuais.

Nascido de 'c茫es'

Gravis Robotics 茅 um spinoff do laborat贸rio de rob贸tica da Universidade ETH em Zurique, Su铆莽a, que 茅 administrado pelo Professor Marco Hutter, que tem trabalhado com 25 de seus alunos de doutorado para desenvolver software de IA inicialmente destinado a "c茫es" rob贸ticos de quatro patas. Esses "quadr煤pedes" exploram ambientes e retornam com um mapa 3D. (Pense em "Spot" da Boston Dynamics.)

鈥淢arco decidiu pegar esse software e adapt谩-lo para escavadeiras鈥�, diz Woodfin. 鈥淥 que temos 茅 um m贸dulo rob贸tico que se encaixa no teto da cabine. Dentro do m贸dulo rob贸tico h谩 uma CPU equipada com c芒meras para dar a ele uma vis茫o de 360 graus e um LIDAR.鈥�

Sensores nas escavadeiras permitem que a m谩quina entenda a posi莽茫o do bra莽o, da lan莽a e da ca莽amba. O LIDAR fornece medi莽茫o de onde a m谩quina est谩 no local, enquanto um sensor GNSS fornece a refer锚ncia GPS para a m谩quina. Como resultado, a m谩quina 茅 capaz de navegar sozinha pelo local entre suas atividades de trabalho.

鈥淥 m贸dulo rob贸tico aprende a operar a escavadeira e sempre busca atingir uma taxa de enchimento de ca莽amba de 100% quando est谩 cavando鈥�, explica Woodfin. 鈥淓le 茅 capaz de usar o software de IA para se adaptar ao ambiente heterog锚neo que est谩 encontrando enquanto cava.鈥�

Ele acrescenta: 鈥淪omos muito, muito bons em escavar. O que estamos pensando em fazer, depois de todo esse trabalho de desenvolvimento, 茅 colocar escavadeiras rob贸ticas em canteiros de obras at茅 julho. Ent茫o, poderemos realmente entender os benef铆cios que podemos alcan莽ar, que est茫o na 谩rea de produtividade, seguran莽a, sustentabilidade e previsibilidade tamb茅m.鈥�

Direcionando a escava莽茫o

Como o escavador sabe o que fazer?

Woodfin explica que, uma vez instalado o m贸dulo rob贸tico na escavadeira, ele come莽a a aprender a operar a m谩quina. 鈥淓nt茫o voc锚 pode carregar desenhos CAD do trabalho de escava莽茫o que precisa ser feito鈥�, ele diz. 鈥淣贸s tamb茅m damos a voc锚 um tablet touch-screen, que fica na cabine, e voc锚 pode literalmente desenhar usando seu dedo onde voc锚 quer no local, qual vala ser谩 cavada. Voc锚 pode digitar a profundidade e a largura da vala, e ent茫o a escavadeira usar谩 isso e sair谩 e escavar谩 essa vala.鈥�

Woodfin explica que tamb茅m 茅 poss铆vel simplesmente abaixar o balde at茅 o ch茫o e extrapolar as medidas para uma 谩rea a ser escavada.

鈥淧or exemplo, se voc锚 estivesse fazendo uma extens茫o de uma casa, voc锚 poderia abaixar a ca莽amba no ch茫o e dizer, 'Eu quero que tudo de onde a ca莽amba est谩 tocando o ch茫o esteja 250 mil铆metros mais baixo. E ent茫o o que aconteceria 茅 que a escavadeira mostraria a voc锚 uma grade de tudo que estava 250 mil铆metros mais baixo e tudo que estava mais alto ou mais baixo do que isso. A escavadeira ent茫o escavaria para atingir o n铆vel que voc锚 definiu apenas colocando a ca莽amba no ch茫o.鈥�

O 煤nico pr茅-requisito da m谩quina para usar o m贸dulo Gravis 茅 a eletro-hidr谩ulica.

鈥淪e n茫o tiver eletro-hidr谩ulica, colocamos uma v谩lvula de controle eletro-hidr谩ulica na escavadeira鈥�, diz Woodfin. 鈥淓nt茫o, conectamos o m贸dulo ao sistema de barramento CAN. Ent茫o, ele precisa ter um sistema eletr么nico moderno, ao qual o conectar铆amos.鈥�

Ele acrescenta: 鈥淪e n茫o tiver sensores IMU, n贸s os colocar铆amos na escavadeira. Fora isso, o resto 茅 fornecido dentro do kit de controle de automa莽茫o do telhado que colocamos na escavadeira.鈥�

A Gravis est谩 atualmente trabalhando com seis OEMs, um dos quais 茅 a Hyundai/Develon, como parte de uma parceria anunciada na CES 2024 em Las Vegas em janeiro.

鈥淓stamos trabalhando com eles para automatizar suas escavadeiras. Entre os outros fabricantes, temos uma escavadeira de 10 toneladas, mas a maioria em que estamos trabalhando 茅 de 20 toneladas, porque essa 茅 a categoria de tamanho mais popular de escavadeira na ind煤stria鈥�, diz Woodfin.

Mas 茅 poss铆vel alugar um?

A pr贸xima pergunta natural 茅 se essas escavadeiras controladas por rob么s est茫o dispon铆veis para aluguel.

鈥淓stamos trabalhando muito pr贸ximos de empresas de constru莽茫o e locadoras鈥�, diz Woodfins. 鈥淐omo fabricantes, produzimos m谩quinas gen茅ricas. O que a torna uma m谩quina especialista 茅 o operador. 脌 medida que trazemos a rob贸tica para a ind煤stria, estamos condenados a nos tornar especialistas porque temos que entender o que o operador est谩 fazendo.

鈥淯ma das coisas que descobrimos 茅 que as grandes construtoras est茫o dizendo: 'Bem, se voc锚 pudesse automatizar essa tarefa... em vez de usar um subcontratado, poder铆amos alugar uma m谩quina automatizada para fazer essa tarefa e ent茫o trazer o subcontratado para fazer todo o trabalho que ainda n茫o foi automatizado.'鈥�

Woodfin continua, 鈥淥 aluguel para eles 茅 visto como uma grande oportunidade, e estamos desenvolvendo o n煤mero de tarefas que podemos automatizar. Hoje, estamos nos concentrando em valas e trabalhos de terraplenagem em massa e carregamento de caminh玫es. Ent茫o, seguiremos em frente e adicionaremos mais e mais tarefas a esse portf贸lio de tarefas que podemos automatizar.鈥�

Gravis est谩 atualmente trabalhando com Morgan Sindall e Vinci e est谩 em negocia莽玫es com as empresas Flannery e Lynch sediadas no Reino Unido, bem como com a Vesco na Su铆莽a. 鈥淭emos trabalhado com o Ex茅rcito Su铆莽o e

A Gravis Robotics, sediada na Su铆莽a, est谩 desenvolvendo um m贸dulo para instala莽茫o em escavadeiras individuais, permitindo que elas naveguem pelos locais de trabalho e executem conforme necess谩rio, tudo sem a presen莽a de um operador humano. (Foto: LinkedIn)

a Swiss Rail tamb茅m鈥�, diz Woodfin. 鈥淭ivemos muito contato com usu谩rios finais e empresas de aluguel, mas queremos aumentar isso.鈥�

Quando perguntado se um m贸dulo poderia ser transferido de uma m谩quina para outra em um ambiente de aluguel, Woodfin diz que esse 茅 o objetivo de longo prazo.

鈥淓sse 茅 o plano. N茫o era algo que t铆nhamos pensado inicialmente, mas foi uma das coisas que as locadoras solicitaram. N茫o h谩 raz茫o para que isso n茫o seja poss铆vel鈥�, ele diz.

鈥淎 煤nica coisa que voc锚 precisa fazer 茅 certificar-se de que a estrutura do m贸dulo j谩 esteja instalada em cada uma das escavadeiras. O m贸dulo rob贸tico leva algum tempo para aprender a operar cada escavadeira. Uma vez que ele aprende a operar a escavadeira, ent茫o est谩 tudo bem, mas o software de IA tem que operar tudo para entender como ele reage a v谩rios controles diferentes.鈥�

Chegando em julho

鈥淓m julho, queremos colocar nosso m贸dulo em ambientes da vida real e, ent茫o, buscaremos parceiros a bordo para trazer escavadeiras automatizadas para o local. Temos 25 roboticistas em uma equipe operacional para ver como integrar a rob贸tica em suas atividades do dia a dia. Trabalharemos em estreita colabora莽茫o com essas pessoas para garantir que, quando precisarem de suporte t茅cnico, estejamos l谩 para fornec锚-lo, e ent茫o poderemos desenvolver juntos esses modelos operacionais que nos permitir茫o integr谩-lo.鈥�

Atualmente focada no mercado europeu, a Gravis tem planos de expandir para as Am茅ricas e Austr谩lia tamb茅m.

O pre莽o do m贸dulo deve ser de 袆80.000-90.000, dependendo do hardware com o qual a escavadeira est谩 equipada. 鈥淧arte disso 茅 um custo recorrente de software鈥�, diz Woodfin. 鈥淭entamos manter o custo o mais baixo poss铆vel.

鈥淩econhecemos que temos que gerar valor a partir desse m贸dulo rob贸tico, ent茫o temos uma calculadora de valor, que demonstramos por meio de tempos de ciclo aumentados por meio de taxas de enchimento de ca莽amba, taxas de utiliza莽茫o aprimoradas e elimina莽茫o de certa m茫o de obra no local. Podemos obter a recupera莽茫o desses custos de tecnologia semanalmente.鈥�

Para ajudar a atingir seus objetivos, a Gravis Robotics est谩 colaborando com v谩rios parceiros, incluindo a Moog Construction, a empresa por tr谩s de muitas das tecnologias aut么nomas usadas em equipamentos de constru莽茫o hoje. De acordo com a Moog Construction, ela est谩 鈥渁umentando sua expertise em controle de movimento de precis茫o, seguran莽a funcional e design de sistema integrado ao desenvolver funcionalidade automatizada para a ind煤stria da constru莽茫o, enquanto a Gravis Robotics aplica sua expertise em fus茫o de sensores, percep莽茫o ambiental, teleopera莽茫o avan莽ada, visuais de realidade aumentada e navega莽茫o aut么noma para transformar grandes m谩quinas de constru莽茫o em rob么s m贸veis aut么nomos.鈥�

Na Bauma 2022, a Moog Construction e a Gravis Robotics equiparam juntas uma escavadeira m贸vel Menzi Muck com a capacidade de cavar valas roboticamente com base em entradas fornecidas por um operador de um local remoto. O operador poderia definir o comprimento da vala, inclina莽茫o, etc., e a escavadeira concluiria a tarefa.

Os parceiros acreditam que esses recursos e muito mais levar茫o a pr贸xima gera莽茫o de m谩quinas de constru莽茫o a novos n铆veis de conectividade, produtividade e seguran莽a.