Alvise Simondetti
روبوت مزود بذراع طباعة ثلاثية الأبعاد يقوم بنجاح بوضع طبقة أولية من الطين الإنشائي، متتبعًا مسارًا معقدًا عبر الأرضية.
ومع ذلك، مثل العديد من الحرفيين الواثقين قبله، يتوقف فجأة. لقد وجد عقبة غير متوقعة، فالاستمرار يعني المرور فوق المادة التي وضعها للتو. ويتوقف الروبوت لحظة، ثم يتراجع، قبل أن ينتقل إلى وضع أفضل ويواصل مهمته.
هذا الروبوت النموذجي، الذي هو ثمرة تعاون بين جامعة كلية لندن وArup، يمثل خطوة تغيير في تطوير الروبوتات المستقلة في البناء، حيث لا تكتفي الآلات باتباع مجموعة من التعليمات، بل تصبح واعية وعاملة بذكاء. بالإضافة إلى الإنجاز التكنولوجي الذي يمثله هذا، يعتقد فريقنا أيضًا أن ذلك يمكن أن يؤدي إلى ممارسات بناء أكثر استدامة للصناعة.
خارج نطاق “المهام المملة والوسخة والخطرة”
إذا كان أفضل تعريفات “روبوت البناء” يعني في السابق ذراعًا كبيرة، مثبتة في خلية عمل مزودة بوسائل الأمان، تكرر بلا كلل نفس المهمة، فإن الجيل القادم يمثل قفزة كبيرة إلى الأمام. وتسهم التطورات في تعلم الآلة، والموقع والخرائط، وتقدير الحالة، والتخطيط الحركي، وقدرات المستشعرات، في تطوير روبوتات أكثر قدرة بشكل كبير.
حتى الآن، اقتصرت استخدامات الأذرع الروبوتية بشكل رئيسي على المهام المتكررة والمضنية التي تتطلب دقة عالية ولكنها تفتقر إلى المرونة. أما الروبوتات المتنقلة والذكية، فهي قادرة على أداء مهام أكثر تنوعًا واستدامة. فهي تتميز بقدرتها على تنفيذ مهام محددة بدقة عالية، مثل التصنيع الدقيق لمنتجات ذات تصميمات متفردة. كما أنها تسهم في الاستدامة من خلال استخدام مواد صديقة للبيئة وتقليل النفايات. علاوة على ذلك، تتميز هذه الروبوتات بقدرتها على التكاثر بسهولة، مما يجعلها قابلة للتوسع لخدمة مهام إنتاجية واسعة النطاق. وأهم من ذلك، أن هذه الروبوتات مصممة للعمل جنبًا إلى جنب مع البشر، وليس بديلاً عنهم، مما يفتح آفاقًا جديدة للتعاون بين الإنسان والآلة.
تمديد عمر البنية التحتية
بالنسبة إلى البنية التحتية، فإن الإصلاح المتكرر أمر أساسي، وهو أيضًا أقل الطرق انبعاثًا لتمديد عمر الأصول. فكّر في الحفر مثلًا، فهو يتسبب في أضرار بملايين الجنيهات للسيارات كل عام. ومع ذلك، فإن الوقت المستغرق في تحديد الحفر ثم إصلاحها يمثل عبئًا على الموارد. وأحيانًا تلجأ بعض الجهات المعنية إلى إعادة تعبيد الطرق بالكامل كحل سريع، دون الأخذ في الاعتبار التكاليف البيئية والمالية المرتبطة بهذا الحل.
روبوت إصلاح البنية التحتية الموجود في كل مكان ودوام عمله مستمر، كما يظهر نموذج UCL، يمكن أن يقوم بدوريات في الشوارع، وتحديد الحفر “أو الأضرار الأولية التي تؤدي إلى فجوات أكبر” وملئها أثناء التنقل. ستمنع هذه الطريقة المشاكل قبل حدوثها، وتساعد في إنقاذ الأرواح، بالإضافة إلى تمديد عمر الأصول وتقليل التأثير البيئي الناتج عن الصيانة الإضافية غير الضرورية أو الاستبدال الاستباقي.
إعادة الاستخدام بدون انبعاثات جديدة
نعلم بالفعل أن إعادة استخدام المباني القائمة تؤدي إلى تقليل كبير في الكربون المتجسد، حيث يتم إعادة استخدام معظم الهيكل ويُعتبر صفرًا في حسابات الكربون المتجسد “والتكلفة”. ولكن: ما هي المخاطر المرتبطة بهذا النهج؟
عندما ينظر المطورون في خيار التحديث مقابل البناء الجديد، فإن تفضيلهم هو الحفاظ على الأمور بسيطة، مفضلين إضافة أقسام فولاذية قياسية تعمل بشكل منفصل مع الهيكل القائم. ويقلل هذا النهج من مخاطر البناء ويضمن تركيبًا سريعًا. ومع ذلك، ترتبط الأقسام القياسية بالمواد الزائدة.
تقنيات تقوية الأعمدة اليدوية مثل تقنيات حصر الخرسانة المخصصة تحقق الترابط الهيكلي بين الهيكل القائم والجديد، مما يقلل بشكل كبير من الكربون المتجسد. ومع ذلك، فإن هذه العملية البطيئة والمعقدة تعتمد على الوصول إلى عمال مهرة، مما يعني أنها ليست قابلة للتطبيق في معظم الحالات. ويمكن أن تقلل الروبوتات المستقلة من المخاطر وتجعل تقنيات تقليل الكربون المتقدمة قابلة للتطبيق تجاريًا.
بناء أصول جديدة مع الطبيعة
يفرض تغير المناخ علينا تحديات كبيرة تتطلب منا إعادة التفكير في الطرق التي نتعامل بها مع الكوارث الطبيعية. ففي مواجهة الفيضانات المدمرة التي تتزايد حدتها وتواترها، يجب علينا البحث عن حلول مستدامة لا تزيد من تفاقم المشكلة.
إن بناء الجدران والحواجز الخرسانية التقليدية قد يبدو حلًا سريعًا، إلا أنه يؤدي إلى عواقب وخيمة على البيئة والمجتمعات المحلية. فبالإضافة إلى التكلفة الباهظة لهذه المشاريع، فإنها تعطل الأنظمة البيئية الطبيعية وتزيد من خطر الفيضانات في المناطق المجاورة.
بدلاً من ذلك، يمكننا الاستفادة من الحكمة التقليدية واستخدام مواد طبيعية مثل العصي والحجارة لبناء سدود قابلة للتسريب في المنبع. هذه السدود تساعد على إبطاء تدفق المياه وتقليل قوة الفيضانات، مما يقلل من الأضرار التي تلحق بالمنازل والممتلكات. ومع ذلك، تواجه هذه التقنيات الطبيعية تحديات في التوسع والتطبيق على نطاق واسع بسبب عوامل مثل: التكاليف المرتفعة للعمالة والوقت اللازم للتنفيذ.
باستخدام روبوت مستقل، يمكننا تخيل نوع من “القنادس” القادرة على استخدام المواد المحلية والطبيعية لإنشاء وصيانة دفاعات طبيعية لامركزية، وبالتالي العمل جنبًا إلى جنب مع الطبيعة. لقد بدأت أنظمة الذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة بالفعل في تصنيف الأراضي، من خلال نماذج التضاريس الرقمية التي تحدد موقع وارتفاع واتجاه الآلاف من الدفاعات الطبيعية اللامركزية. وبهذه المعلومات المحددة والمحلية، يمكن لأسطول من الروبوتات المتنقلة المستقلة إعادة تجميع السدود القابلة للتسريب بشكل مستمر باستخدام الحطام المحلي، الذي يجلبه عمال محليون غير مدربين. ويمكن أن تؤدي “مستعمرات القنادس، التي تعمل جنبًا إلى جنب مع البشر، إلى تصميم تجديدي على نطاق واسع.
من سيبني هذا المستقبل؟
تستخدم هذه الروبوتات المواد بدقة كبيرة وتتجنب الهدر. وبهذا يمكنها المراقبة والإصلاح بشكل مستمر. وتكمل وتزيد من دور العمال البشريين في الموقع، بينما تقلل من مخاطر المهام الرئيسية، وتستطيع تنفيذ تصاميم مخصصة تتناغم مع الطبيعة على نطاق واسع. وبشكل عام، تعزز الكفاءة من تقليل الأثر البيئي لصناعتنا. وإن التركيبة الناشئة من المزايا التي تقدمها الروبوتات تدفعنا لإعادة التفكير في العديد من الممارسات التقليدية في قطاعنا. فهل ستطور صناعة البناء هذه الفرصة بشجاعة، أم سننتظر الآخرين ليبتكروا لنا؟
المصدر: arub
