Mobile Robotereinheit für die kooperative digitale Fertigung im Bauwesen

• Fachliche Zuordnung: Bauwesen und Architektur
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 442517735

Das Forschungsgroßgerät RoboCoop3D ist eine Einheit, bestehend aus zwei mobilen Robotern die zusammen kooperativ oder mit anderen mobilen oder stationären Robotern integrativ agieren. Die beiden Roboter der RoboCoop3D-Einheit zeichnen sich durch verschiedene Traglastbereiche (> 150 kg bzw. < 20kg) aus und sollen in unterschiedlichen Funktionen zum Einsatz kommen.Durch die Mobilität der Roboter kann das Spektrum der digitalen Fertigung im Bauwesen maßgeblich erweitert werden – einerseits im Hinblick auf die Etablierung digitaler Fertigungsprozesse in-situ auf der Baustelle bzw. am bestehenden Bauwerk, anderseits im Hinblick auf die Erweiterung der Freiheitsgrade digitaler Fertigungsprozesse im Werk.Die Etablierung digitaler in-situ Fertigungsprozesse wird es zukünftig ermöglichen die digitale Kette von der digitalen Planung (BIM), über die digitale Herstellung (z.B. Additive Fertigung im Werk oder in-situ) bis zur digitalen Montage auf der Baustelle vollständig zu schließen. Neben der Fertigung neuer Bauteile bzw. Bauwerke eröffnen mobile Roboter zudem vielversprechende Möglichkeiten im Hinblick auf die nachträgliche Verstärkung und Instandsetzung bestehender Bauwerke.In diesem Kontext werden durch die Antragsteller drei maßgebende Anwendungsszenarien gesehen, welche zukünftig in drei entsprechenden Arbeitsgruppen erforscht werden sollen:AG1 Adaptive Additive in-situ Fertigung im BauwesenAG2 Kooperative Digitale Multisystem-BauprozesseAG3 Robotergestützte kraftflussoptimierte Verstärkung und InstandsetzungÜbergeordnetes Ziel aller Arbeitsgruppen ist die Erarbeitung der wissenschaftlichen und technischen Grundlagen zur mobilen digitalen Fertigung im Bauwesen. Im Unterschied zu bisherigen Ansätzen der digitalen Fertigung im Bauwesen, die überwiegend auf die stationäre Produktion in Fertigteilwerken abzielen, ist es das Ziel mit dem Forschungsgroßgerät RoboCoop3D die Grundlagen digitaler Fertigungsprozesse auf Baustellen mit deutlich erhöhten örtlichen Freiheitsgraden in zukünftigen Forschungsaktivitäten zu adressieren. Besonderer Fokus wird dabei auf eine adaptive Material- und Prozessteuerung in additiven Prozessen, hybride in-situ Fertigungsprozesse, die kraftflussoptimierte additive in-situ Fertigung, kooperative Prozesse, die Mensch-Roboter-Interaktion sowie die robotische Instandsetzung und Verstärkung gelegt. Die Synergien der aufgeführten Arbeitsgruppen eröffnen das Potenzial für die Etablierung automatisierter, intelligenter und ressourcenschonender Prozesse bei Neubauten sowie die Verstärkung und Instandsetzung bestehender Bauwerke. RoboCoop3D soll dabei die Wege für eine zukunftsweisende mobile robotergestützte Fertigung aufzeigen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Mobile Robotereinheit für die kooperative digitale Fertigung im Bauwesen
• Gerätegruppe: 2320 Greif- und Hebewerkzeuge, Verladeeinrichtungen
• Antragstellende Institution: Technische Universität Braunschweig
• Leiter: Professor Dr.-Ing. Dirk Lowke