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Ces deux drones ont été dirigés par un ordinateur de manière à ce que les filins (en rouge et en blanc) qu'ils libèrent se croisent, le tout sans que les quadricoptères se percutent. © Gramazio & Kohler, Architecture and Digital Fabrication, École polytechnique fédérale de Zurich
Il est
parfois difficile de construire des éléments architecturaux en hauteur,
comme des structures tendues. En effet, de nombreux engins de
construction ont une portée limitée et doivent reposer sur un substrat
dur. Pour pallier ces problèmes, une équipe suisse a eu l’idée
d’utiliser des drones pouvant dérouler des câbles, mais aussi faire des
nœuds ou des mailles de formes variées. Leur création est à voir en
vidéo.
Le 14/11/2013 à 09:31
- Par
Avec ses 830 m de haut, le gratte-ciel
Burj Khalifa (Dubaï, Émirats arabes unis) illustre à quel point
certains architectes ont des envies de hauteur et d’aérien. Cependant,
leurs ambitions sont souvent limitées par une contrainte de taille : les
engins de construction doivent majoritairement reposer sur un substrat ferme, tout en ayant une portée limitée. Les choses pourraient changer à l’avenir, grâce au développement de nouveaux véhicules aériens
à même d’évoluer en tous points de l’espace, que ce soit à l’intérieur,
autour ou à l’extérieur de structures. La plupart des projets en cours
sont encore expérimentaux, mais certains semblent prometteurs.
L’un d’eux a été présenté à l’International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS)
qui s’est tenue à Tokyo du 3 au 7 novembre derniers. Il est l’œuvre de
chercheurs menés par Federico Augugliaro de l’École polytechnique
fédérale de Zurich, en Suisse. Leur idée : exploiter des drones
pour construire des structures tendues faites de câbles, de cordes ou
de fils, que ce soit entre des piquets verticaux ou entre d’autres
éléments suspendus déjà en place (voir la vidéo filmée dans une Flying Machine Arena). Ces constructions architecturales aériennes ont la particularité de subir uniquement des forces de tension.
Les chercheurs ont donc imaginé des quadricoptères,
des drones-hélicoptères à quatre hélices, dotés d’un dérouleur passif
sur leur face ventrale. Ce dispositif est notamment équipé d’un réglage
de friction
qui permet ainsi de définir la force à appliquer sur le câble pour le
dérouler, et donc la tension qui régnera dans les structures posées par
les robots.
Mais lesquels ? En effet, disposer d’engins pouvant dérouler des câbles
est intéressant, encore faut-il savoir comment les opérer de manière à
leur faire réaliser des nœuds ou d’autres liens dans les airs.
Ces deux drones ont été dirigés par un ordinateur de manière à ce que les filins (en rouge et en blanc) qu'ils libèrent se croisent, le tout sans que les quadricoptères se percutent. © Gramazio & Kohler, Architecture and Digital Fabrication, École polytechnique fédérale de Zurich
Des structures tendues automatiquement construites par des drones
Ce point fait également
l’objet des recherches menées à Zurich sous la vigilance d’Ammar Mirjan,
un architecte qui s’assure de la faisabilité et de l’utilité dans le «
monde réel » des idées testées. Ainsi, lors de la conférence, les
chercheurs ont présenté les éléments et les motifs de base requis pour
construire des structures tendues avec des drones (mailles, nœuds, etc.), ainsi que les trajectoires et le timing que doivent suivre une ou plusieurs manœuvres robotisées pour les réaliser.
Les drones sont donc prévus pour agir de manière autonome sous la direction d’un ordinateur central doté d’une caméra.
Celle-ci permet à l’ordinateur de déterminer la position des robots en
temps réel, et donc d’adapter constamment les instructions qui sont
transmises. Concrètement, l’idée consisterait à choisir une structure à
assembler dans une banque de données,
en tenant compte de divers aspects structuraux propres au site de
construction, puis à lancer un programme et à laisser les robots
travailler seuls jusqu’à ce que l’œuvre soit terminée.
Il ne fait nul doute qu’une fois en application,
ce qui n’est pas prévu pour demain, de tels engins inspireront de
nouvelles idées aux architectes en mal d’aérien dans leurs œuvres. En
attendant, l’équipe du projet Aerial Constructions enseigne également à des drones comment construire des tours avec des briques… en mousse. Ne l’oublions pas, les quadricoptères ont un défaut de taille, puisque les charges qu’ils peuvent transporter restent faibles pour le moment.
Une version plus évoluée de ce quadricoptère
permettra peut-être bientôt de tendre des câbles à moindre coût entre
des gratte-ciels. © Gramazio & Kohler, Architecture and Digital Fabrication, École polytechnique fédérale de Zurich
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