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Robotik: Quadrocopter bauen einen Turm

Vier Quadrocopter bauen aus 1.500 Styroporblöcken einen 6 Meter hohen Turm. Was in Orléans derzeit als Installation gezeigt wird, soll ein Blick in die Zukunft der Architektur sein.

Artikel veröffentlicht am ,
Flight Assembled Architecture: Turm für 30.000 Menschen
Flight Assembled Architecture: Turm für 30.000 Menschen (Bild: ETH Zürich)

Quader für Quader wächst im Fonds Regional d'Art Contemporain Centre (Frac Centre) in Orléans ein Turm. Gebaut wird er von vier fliegenden Robotern. Der Turm soll aus 1.500 Blöcken bestehen und am Ende 6 Meter hoch sein.

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Es sei das weltweit erste Architekturobjekt, "das mittels fliegender Robotereinheiten kollaborativ gebaut wird", erklären die Initiatoren - Raffaello D'Andrea, Robotiker an der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich (ETH), und die Architekten Fabio Gramazio und Matthias Kohler. Der Turm biete "einen wichtigen Ausblick auf zukünftige Entwurfs- und Fabrikationsmethoden moderner Hochhäuser."

Der Turm besteht aus Schaumstoffblöcken, die die vier Quadrocopter aufeinanderschichten. Die Blöcke sind auf der Unterseite mit einem Klebstoff bestrichen, damit der Turm länger hält - er soll Teil der Ausstellung des Frac Centre werden. Die Quadrocopter schnappen sich jeweils an der Ausgabestelle je einen der Bausteine. Dafür haben die Robotiker um D'Andrea einen speziellen Greifer konstruiert, der aus drei Dornen besteht, die in den Schaumstoff eindringen. So können die Quadrocopter die Blöcke stabil fassen. Dann erhalten sie die Daten dazu, an welcher Stelle der Block platziert sein soll und transportieren ihn dort hin.

Vier Rotoren

Die Quadrocopter basieren auf den Humming Birds des Unternehmens Ascending Technologies aus Krailling bei München. Ein solcher Flugroboter (Unmanned Aerial Vehicle, UAV) besteht aus einem kreuzförmigen Rahmen und wird von vier Rotoren angetrieben. Er fliegt bis zu 50 km/h schnell und kann rund 20 Minuten in der Luft bleiben. Ist der Akku des UAVs leer, fliegt es automatisch zu einer Ladestation.

Zur Datenverarbeitung steht ein ARM7-Prozessor zur Verfügung. Die ETH-Forscher haben die UAVs für ihre Projekte in der Flying Machine Arena stark modifiziert. Unter anderem haben sie sie mit einer selbstentwickelten Steuerelektronik ausgestattet, die den UAVs mehr Agilität verleiht, damit sie zum Beispiel Flugrobotertennis spielen können.

Kollisionsverhütung

Bei dem Projekt in Orléans ist allerdings weniger Agilität gefragt als vielmehr Präzision beim Aufnehmen und Absetzen der Blöcke. Ein Bewegungserfassungssystem, das unter der Decke montiert ist, unterstützt die autonom agierenden UAVs: Es erkennt, wo sich diese gerade befinden und dirigiert sie zu ihrem Ziel, ohne dass die Roboter miteinander oder mit dem Turm kollidieren.

Der Turm ist nicht einfach ein gerades Gebilde, wie Kinder es gern aus Bauklötzen errichten. Es handelt sich um ein in sich gedrehtes Bauwerk, das Gramazio und Kohler entworfen haben. Vertical Village heißt das Konzept, das eine Stadt mit Wohnungen für 30.000 Menschen, Geschäften und Freizeiteinrichtungen in einem Gebäude darstellen soll. Die senkrechte Stadt soll 600 Meter hoch werden und einen Innendurchmesser von rund 300 Metern haben. Der Turmbau zu Orléans ist ein Modell im Maßstab 1:100, wobei jeder Block eine dreigeschossige Einheit repräsentieren soll.

Architektur der Zukunft

Die Idee des Vertical Village ist, dass fliegende Roboter Fertigeinheiten aufeinanderstapeln sollen. Flying Machine Enabled Construction nennen die Initiatoren das Konzept. "Gewissermaßen als 'real gewordene Utopie' zeigt die Installation einen architektonischen Entwurfs- und Herstellungsprozess, der selbst einer physikalisch-dynamischen Formierung entspricht und damit radikal neue Wege in der architektonischen Forschung präsentiert."

Das Projekt in Orléans läuft noch bis zum 19. Februar 2012. Bis dahin sollen alle 1.500 Quader verbaut sein.

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.02 Cents 07. Dez 2011

Das ist doch nur eine Frage der Skalierung. Wenn die Dinger Styropor in nomalen Outoor...

wp (Golem.de) 06. Dez 2011

Nein, es handelt sich um ein anderes Projekt. Die Wissenschaftler an Universität von...


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