Escavadeiras autônomas estão prontas para "invadir" os canteiros de obras

Engenheiros do Baidu Research Robotics and Auto-Driving Lab (RAL), na China, e da Universidade de Maryland, nos EUA, desenvolveram escavadeiras autônomas que podem trabalhar em áreas de construção 24 horas por dia sem interferência humana, com desempenho melhor ou igual ao de um operador de carne e osso.

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As escavadeiras robotizadas foram criadas para funcionar em condições ambientais perigosas, como pedreiras, lamaçais e canteiros de obras. Elas são capazes de identificar alvos, evitar obstáculos, lidar com imprevistos ao longo do caminho e operar mesmo sob condições climáticas mais difíceis.

“Este trabalho apresenta uma arquitetura autônoma eficiente e robusta que permite que escavadeiras de vários tamanhos executem tarefas de carregamento de material pesado no mundo real", afirma o chefe do Departamento de Engenharia do Laboratório Baidu, Liangjun Zhang, autor principal do projeto.

Autonomia

As escavadeiras utilizam algoritmos de aprendizagem de máquina para prever, planejar e executar tarefas de forma autônoma. Vários sensores, como o LiDAR (Light Detection and Ranging) e câmeras especiais, fazem parte de um sistema integrado a um módulo de percepção 3D que identifica o ambiente usando uma rede neural para gerar imagens em alta resolução.

Essa tecnologia garante horas de operação de forma segura e sem a necessidade de ter um operário por perto. Isso faz com que o ambiente de trabalho se torne menos perigoso, já que seres humanos não ficam expostos a produtos tóxicos ou regiões com alto risco de desmoronamento e outros acidentes que podem ocorrer durante a escavação.

Testes pesados

Para avaliar a eficiência das máquinas, os engenheiros implantaram o sistema em escavadeiras utilizadas em locais de descarte de resíduos tóxicos. Nesse cenário hostil, os veículos trabalharam 24 horas seguidas sem parar ou precisar de algum tipo de intervenção humana para resolver problemas.

Em condições climáticas de inverno, em que a vaporização da chuva pode prejudicar a leitura dos sensores, as máquinas mantiveram o mesmo desempenho de um operador real, escavando cerca de 67 metros cúbicos por hora, tanto em climas mais secos quanto em ambientes extremamente úmidos.

"Isso representa um passo fundamental para a implantação de robôs com longos períodos de operação, mesmo em ambientes internos e externos não controlados, onde os imprevistos climáticos podem acontecer de uma hora para outra”, diz o coautor do estudo, Dinesh Manocha, o professor de engenharia elétrica da Universidade de Maryland.

Em um próximo passo, a equipe pretende refinar os módulos responsivos do sistema, ampliando sua utilização em condições climáticas extremas, como nevascas e tempestades tropicais. A ideia é fazer com que as escavadeiras possam operar em qualquer situação, independente de fatores ambientais.

"Nosso objetivo é alavancar essa plataforma de maneira robusta e segura para trabalhar em conjunto com novos recursos de inteligência artificial e aplicações na nuvem. Isso tem o potencial de transformar a indústria de construção", prevê o diretor de tecnologia do Laboratório Baidu, Haifeng Wang.

Fonte: Baidu