Incliné au millimètre près
La technologie du spin-off de l'ETH Incon.ai permet de placer des blocs de construction dans l'espace au millimètre près. Cela permet de réaliser des constructions avec des motifs ou des effets acoustiques.
Jeux d'ombres, motifs ondulés ou effets acoustiques : Lorsque des briques sont superposées selon des angles spéciaux, des ?uvres d'art architecturales peuvent voir le jour. Pour que ces effets soient mis en valeur tout en assurant la stabilité de la construction, les briques doivent être ajustées au millimètre près. Une telle précision ne peut être obtenue qu'au prix d'efforts considérables avec les plans de construction et les techniques de ma?onnerie habituels.
Gr?ce à une nouvelle technologie basée sur la réalité augmentée (AR), même les idées les plus extravagantes peuvent désormais être mises en ?uvre. Elle a été développée par le roboticien et Pioneer Fellow de l'ETH Timothy Sandy.
Un logiciel guide les ma?ons
Pour ce faire, les architectes créent le design sur ordinateur et chargent les plans en 3D sur un logiciel. Pendant le travail sur le chantier, les ma?ons dirigent ensuite une caméra vers l'ouvrage. Le logiciel reconna?t les objets et compare la position des différentes pièces avec celle du design virtuel.
Sur un écran, elle montre aux ouvriers comment aligner les blocs de construction. "Gr?ce à cette technologie, les hommes peuvent construire pratiquement avec la même précision que les robots", explique Sandy, "ce qui permet de réaliser des constructions et des formes entièrement nouvelles". Le logiciel de Sandy a déjà été utilisé dans deux projets.
Au pied de l'Olympe, en Grèce, les architectes de l'ETH Gramazio Kohler ont con?u une cave à vin avec une fa?ade de 225 mètres carrés au total. Ils ont réalisé la construction en moins de trois mois, en collaboration avec une entreprise locale. "Nous n'avons passé qu'une semaine sur place pour tout préparer", raconte Sandy.
La fa?ade semi-transparente de la cave à vin crée des motifs lumineux qui changent au cours de la journée. Les espaces entre les différentes briques assurent en outre des conditions optimales de lumière et d'air à l'intérieur de la pièce.
Motifs d'ombre et protection contre le bruit
Le deuxième projet de construction concerne les murs d'une cafétéria de l'entreprise Basler & Hofmann dans le village zurichois d'Esslingen, une construction en bois également con?ue par les architectes Gramazio Kohler. Les différents blocs ont été préalablement sciés en polygones sur la face avant. La forme asymétrique des blocs crée des motifs d'ombre changeants.
Les espaces entre les blocs absorbent en outre le bruit et soutiennent le système de ventilation situé derrière. Au total, trois murs d'une surface totale de 90 mètres carrés ont été construits de cette manière.
La robotique rencontre le travail manuel
Le développeur de logiciels Timothy Sandy, 33 ans, vient en fait de la robotique. Après des études de génie mécanique aux ?tats-Unis, il était venu à l'ETH Zurich pour un master en robotique. Il s'est ensuite consacré à la construction robotisée dans le cadre de son doctorat. Il met désormais ce savoir à la disposition des ma?ons et des menuisiers. "Pour être honnête, je préfère travailler avec des humains plut?t qu'avec des robots", dit-il en riant.
Mais surtout, les robots seraient encore loin des capacités humaines en termes de mobilité et d'habileté. Seules des briques plates très spécifiques permettent déjà aujourd'hui de construire de manière robotisée. "Le logiciel permet de combiner les avantages de la conception informatique et du travail manuel".
Dans les deux projets pilotes, le logiciel a été chargé sur un ordinateur relié à une caméra et à un écran. Mais un simple smartphone suffit également comme terminal.
"Comparée à d'autres solutions de RA, la nouvelle technologie est beaucoup plus précise", explique le développeur Sandy. Ainsi, elle reconna?t et suit les objets même si quelque chose obstrue la vue ou si des éléments en arrière-plan gênent. Même un fort vacillement de la caméra ou un redémarrage du système ne posent aucun problème.
Récemment, Sandy a fondé la spin-off incon.ai avec Fadri Furrer et Abel Gawel. Actuellement, Sandy étudie, dans le cadre du Pioneer Fellowship de l'ETH, comment et pour qui cette technologie pourrait un jour être commercialisée.
Par ailleurs, les jeunes fondateurs veulent également développer la technologie. Le logiciel doit devenir encore plus précis, plus stable et surtout plus convivial, explique Sandy. L'équipe travaille également à l'accélération du processus, afin que la construction assistée par ordinateur soit un jour aussi rapide que les méthodes habituelles.
