[ziesell]

Heap: Schweizer Roboterbagger baut alleine eine Trockensteinmauer

Trockensteinmauern haben Vorteile, sind aber aufwendig zu bauen. Ein von der ETHZ entwickelter Roboterbagger macht das ohne menschliches Zutun.



Steine Schicht für Schicht zu einer Trockenmauer aufzuschichten, erscheint keine erstrebenswerte Aufgabe zu sein. Ein Team der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETHZ) hat sie deshalb vom einem autonomen Bagger erledigen lassen.

Hydraulic Excavator for an Autonomous Purpose (etwa: Hydraulischer Bagger für autonome Einsätze, kurz Heap) heißt das Fahrzeug. Es hat Steine zu einer sechs Meter hohen und fünfundsechzig Meter langen Mauer geschichtet, die Teil einer digital geplanten und autonom modellierten Parkanlage ist.

Trockenmauern werden aus Steinen oder aus vor Ort verfügbaren Materialien wie Betonbruchstücken aufgebaut. Deshalb sind sie ressourcenschonend und enthalten nur wenig graue Energie. Weil das Schichten der unterschiedlich großen und unregelmäßig geformten Blöcke jedoch viel Arbeit erfordern, werden sie eher selten gebaut.

Heap ist ein autonomer Schreitbagger

Heap basiert auf dem Menzi Muck M545, einem sogenannten Schreit- oder Spinnenbagger. Dessen Unterwagen besteht aus vier Schreitbeinen, die unabhängig voneinander gesteuert werden können. Dadurch hat ein solcher Bagger auch in schwierigem Gelände einen festen Stand.

Das Team der ETHZ hat den Bagger für autonome Einsätze im Landschaftsbau umgebaut. Unter anderem wurde er mit einer Steuereinheit sowie einer Reihe von Sensoren ausgestattet, darunter Lidar, ein Trägheitssensor (Inertial Measurement Unit, IMU), ein globales Navigationssatellitensystem (GNSS) sowie Sensoren für die Gelenkabtastung.

Heap erfasst zunächst die Baustelle und erstellte eine 3D-Karte davon. Dann scannt er die angelieferten, teilweise tonnenschweren Steinbrocken und hebt sie einen nach dem anderen hoch. Dabei erfasst deren Gewicht und Schwerpunkt. Ein Algorithmus errechnet die beste Position für den jeweiligen Stein, und Heap legt sie dort ab.

In einem Arbeitsgang scanne und platziere der Bagger 20 bis 30 Steine, teilte die ETHZ mit. Das sei etwa die Menge an Steinen, die mit einer Ladung angeliefert werde. Das Team hat das Projekt in der Fachzeitschrift Science Robotics beschrieben.

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