Une startup basée à Londres a combiné certaines des technologies les plus disruptives d’aujourd’hui dans le but de changer la façon dont nous construisons l’avenir. En équipant les robots industriels de pistolets d'impression 3D et d'algorithmes d'intelligence artificielle, Construction d'IA a construit des machines capables de voir, de créer et même d’apprendre de leurs erreurs.
Lorsque le PDG et fondateur Daghan Cam étudiait l'architecture, il a remarqué un décalage entre la fabrication à petite échelle et la construction à grande échelle. « D'un côté, nous disposons d'un pipeline de production entièrement automatisé », a expliqué Cam lors d'une récente conférence à Londres. "D'un autre côté, nous dépendons entièrement du travail humain." Avec l’émergence de technologies d’impression plus efficaces, il pensait qu’il devait y avoir une meilleure solution.
"Nous voulions repousser les limites de la complexité de la conception d'objets grâce au calcul et de la manière dont nous pouvions les créer grâce à l'impression 3D", a déclaré Cam.
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«Nous voulions repousser les limites de la complexité de la conception des choses.»
L’impression 3D peut être considérée comme l’avenir de la fabrication, mais elle peut s’avérer une entreprise coûteuse, longue et non évolutive. Les petits objets sont assez simples à imprimer. Les objets plus gros peuvent souvent être d’une complexité prohibitive. Lorsque vous lisez des articles sur des avions, des bureaux ou des œuvres d’art entièrement imprimés en 3D, ils ne sont pas imprimés dans leur ensemble, mais plutôt sous forme de petites pièces qui sont ensuite reconstituées comme un puzzle.
Pour étendre le processus d'impression, Cam et son équipe ont attaché des pistolets à mousse aux bras robotiques KUKA et les ont programmés pour imprimer des structures complexes. Pour réduire les coûts et accélérer la construction, ils ont combiné la conception standard couche par couche avec un conception en treillis qui imprimait le filament à des angles tandis que de petits ventilateurs refroidissaient et durcissaient simultanément le matériel. Cela leur a permis d’utiliser beaucoup moins de matériaux tout en conservant des structures solides et efficaces.
Mais c'était encore trop lent. La fabrication laisse peu de place à l’erreur, les robots ont donc dû imprimer à la vitesse d’un escargot, excrétant le filament de manière précise et uniforme, puis attendant qu’il sèche. Si Ai Build souhaitait imprimer plus rapidement – et donc moins cher –, soit elle risquerait des défauts structurels, soit elle devrait surmonter un défaut fondamental de la robotique.
"Nos robots étaient aveugles", a déclaré Cam. « Ils prennent des instructions depuis un ordinateur et les exécutent aveuglément. S’il y a un problème, ils ne le remarquent pas et ne peuvent pas s’adapter.
Impression 3D robotique à grande échelle
Pour résoudre ce problème, Cam et son équipe ont attaché des caméras à leurs robots et ont utilisé des algorithmes de vision industrielle pour analyser les structures au fur et à mesure de leur impression. "L'objectif était de créer une boucle de rétroaction entre l'environnement physique et l'environnement numérique", a déclaré Cam.
Grâce à sa nouvelle paire d’yeux, le bras robotique pourrait détecter les défauts et les compenser dans les couches suivantes. Les résultats ont été rapidement imprimés, des structures à la Zaha Hadid qui, selon Cam, ont été imprimées en environ la moitié du temps qu'il faudrait sans l'IA.
La première structure remarquable d'Ai Build a été imprimée pour seulement 185 $, soit une fraction des 31 000 $ que Cam a déclaré que son concurrent avait proposé d'imprimer une structure avec les mêmes spécifications. Non seulement les concurrents manquaient d’IA, mais ils devraient également imprimer la pièce en plusieurs parties. La possibilité d’imprimer des structures comme une unité unique et complète donne à Ai Build un avantage indéniable.
« L’objectif était de créer une boucle de rétroaction entre l’environnement physique et l’environnement numérique. »
Mais la startup a des limites en termes d’échelle. La semaine dernière, lors de la GPU Technology Conference à Amsterdam, ils ont présenté pour la première fois un projet de cinq mètres de large. structure profonde de quatre mètres et demi de hauteur conçue en partenariat avec la célèbre société Arup Engineers. Surnommé « Pavillon Dédale » en hommage aux artisans légendaires qui ont construit le Labyrinthe, le pavillon de 350 livres se compose de 48 parties individuelles. Malgré sa taille impressionnante, il n’a fallu que quinze jours pour l’imprimer et une demi-journée pour la construire. Compte tenu du tarif de l’entreprise d’environ 100 dollars par heure robot, un objet de cette taille coûterait un peu plus de 35 600 dollars.
"La structure a été optimisée pour utiliser efficacement les matériaux et minimiser le temps de production, de sorte que l'ensemble de la structure était finalement très léger", a déclaré Cam.
Le projet a vu la jeune entreprise poursuivre ses partenariats avec le fabricant de GPU NVIDIA et le fabricant de robotique KUKA, deux entreprises établies au sommet de leurs secteurs respectifs.
Aussi beau soit-il, le pavillon Dédale n’est qu’une preuve de concept. Et bien que la startup ait un intérêt évident pour le design, elle se concentre sur la révolution de la construction à grande échelle avec des structures imprimées en 3D telles que des moules à béton.
Construction d'IA
Ai Build a également commencé le développement d'un lustre futuriste appelé aiPort, conçu pour intégrer tous les appareils intelligents en un seul endroit. Avec une série de gestes ou de mots, les utilisateurs peuvent allumer une ampoule, baisser la climatisation et Montez la musique sur leur chaîne stéréo grâce à un panneau de caméras et de microphones répartis à travers le lustre. C’est comme le Jarvis de Tony Stark pour la classe moyenne supérieure. Cam souligne qu'aiPort est encore un prototype, mis en veilleuse pendant que son entreprise s'occupe du projet d'impression 3D.
De nombreuses startups d’aujourd’hui s’approprient une technologie émergente et l’adaptent à une industrie séculaire. L’IA est présente depuis le back-end de la finance jusqu’au front-end des soins de santé. Les robots remplacent désormais les réceptionnistes, les livreurs de nourriture et les ouvriers d’usine partout dans le monde. Cam et son équipe ont plutôt identifié un défaut de construction et ont combiné trois technologies émergentes pour y remédier de manière efficace. Les technologies qu’ils utilisent ne sont pas particulièrement innovantes en elles-mêmes, mais lorsqu’elles sont utilisées conjointement, elles ont le potentiel de révolutionner le secteur de la construction.
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