Les métiers de la construction nécessitent de nombreuses tâches d’inspection tout au long du cycle de vie d’un chantier (suivi de progression, détection d’anomalies…). Cela commence par les études topographiques du terrain, en passant par le suivi des travaux jusqu’à la livraison. Les données collectées pendant ces inspections sont généralement réalisées à l’aide d’appareils fixes (scanners à laser…) ou des plateformes mobiles nécessitant l’intervention d’un opérateur humain. Ce type de mission, pourtant nécessaire est jugé particulièrement chronophage par les professionnels du secteur, du fait notamment de ses nombreuses contraintes logistiques.
Dans une optique d’optimisation des coûts, de gain de temps et d’amélioration de la sécurité des collaborateurs, des industriels du secteur s’intéressent de plus en plus à l’automatisation de ce type de mission.
Au regard de sa grande flexibilité d’utilisation, c’est naturellement le robot Spot qui a retenu leur attention. C’est le cas de l’entreprise américaine Hensel Phelps qui a utilisé le célèbre quadrupède sur le chantier de l’aéroport de San Francisco, afin de réaliser des tests de documentation sur site en partenariat avec HoloBuilder et Boston Dynamics.
Équipé d’une caméra Ricoh Theta, Spot avait pour mission de réaliser de manière autonome et répétée des captures photos à 360°, nécessaires à l’analyse d’avancement du chantier (documentation sur site). Les données collectées ont servi à entraîner des modèles d’intelligence artificielle afin d‘améliorer le suivi du progrès; tout en fournissant des informations cruciales aux parties prenantes du projet (architectes, maîtres d’œuvre, ingénieurs…)
L’utilisation de Spot augmente la productivité
Suite à cette expérimentation concluante, un deuxième projet avec Spot à été mis en place par Hensel Phelps concernant des travaux d’agrandissement de l’aéroport international de Denver. L’architecture particulière de la toiture aux allures de rangées de tipis et l’aménagement intérieur ont nécessité une phase de planification préalable détaillée pour relever les actifs non documentés, détecter des problèmes de sécurité et identifier les écarts aux documentations existantes. Lors de cette phase, un scan du bâtiment a été réalisé par le robot Spot à l’aide d’un scanner laser 3D à haute-vitesse avec imagerie intégrée conçu par la société Trimble. L’utilisation de Spot et de sa mobilité dans ce cas de figure augmente sensiblement la productivité, puisque cette tâche répétitive et contraignante (déplacement du matériel après chaque numérisation) était jusque-là réalisée par un opérateur humain.
Nuage de points réalisé par Spot lors d’un scan de l’aéroport international de Denver
Le mode autonome de Spot et le scanner laser ont ensuite été utilisés tout au long des travaux pour générer des données sous forme de nuages de points qui, une fois analysées sur site et comparées aux modèles 3D issus de la phase de conception, permettent d’identifier les écarts potentiels. Cette démarche BIM (Building Information Modeling ou Bâti Immobilier Modélisé) combinée à un robot autonome lors de la phase de réalisation limite les mauvaises surprises et les retards pendant la construction. L’équipe Hensel Phelps estime que les robots feront partie de la future main-d’œuvre, travaillant côte à côte avec les humains et effectuant des tâches répétitives et dangereuses.
Spot réalise plus de 500 photos par jour
Parallèlement aux expérimentations réalisées aux États-Unis, le groupe canadien Pomerleau a lancé un projet de 6 mois avec HoloBuilder pour réaliser de la documentation photographique autonome sur ses chantiers de Montréal. Le robot réalise automatiquement plus de 500 photos par jour et les publie sur une plateforme en ligne où elles sont utilisées pour évaluer à distance la progression du chantier. Grâce à une analyse comparative des résultats avec les objectifs fixés en amont, cela permet un meilleur pilotage des budgets et des échéanciers prévisionnels.
L’industrie de la construction utilise aussi des drones pour faire les relevés topographiques et photogrammétriques, toutefois ces machines présentent quelques limites, comme l’accès à des espaces restreints, formant des zones d’ombres sur la cartographie. Généralement un opérateur humain réalise les dernières mesures, mais toujours avec les mêmes contraintes de coûts, de répétitivité et de temps.
Pour faire face à cette problématique, chez Intuitive Robots, nous avons compris que les robots tels que Spot pouvaient être complémentaires aux drones. Nous avons donc mis en place un partenariat avec la société nantaise Hélicéo, spécialisée dans les relevés photogrammétriques, afin d’intégrer leurs capteurs sur le dos de Spot pour faciliter et améliorer la documentation des sites de construction.
La société DroneDeploy à également développé un partenariat avec Boston Dynamics pour développer une solution combinant l’utilisation de drones et de Spot dans le but de cartographier l’extérieur et l’intérieur d’un bâtiment. Les usages de cette technologie peuvent aller de la documentation à la visite virtuelle du site de construction.
La digitalisation de la collecte de données sur les chantiers est actuellement en plein essor et l’arrivée de Spot dans ces métiers permet d’améliorer la qualité et la fréquence des relevés et apportent une vision claire de l’avancement du chantier tout en optimisant les coûts. Ce dernier étant capable de naviguer sur des chantiers encombrés et déstructurés, il peut être déployé pour collecter les informations pendant l’absence des ouvriers sur le chantier et fournir les rapports aux équipes opérationnelles dès la fin de mission. Pour répondre à ces enjeux, il existe plusieurs solutions logicielles et matérielles disponibles sur le marché, notre expertise du robot nous permet de répondre aux demandes d’intégration de ces capteurs existants (GNSS, LiDAR, caméras 360°…) sur le robot Spot.
- Cas d’usage Hensel Phelps : https://www.constructiondive.com/news/hensel-phelps-sics-boston-dynamic-robot-dog-on-documenting-its-construction/567749/
- Cas d’usage Aéroport International de Denver : https://www.xyht.com/constructionbim/see-spot-scan-robots-in-your-workplace/
- Cas d’usage Pomerleau : https://montrealgazette.com/news/local-news/spot-the-robot-makes-debut-on-quebec-construction-site
- Cas d’usage DroneDeploy : https://techcrunch.com/2020/10/13/dronedeploy-teams-with-boston-dynamics-to-deliver-inside-out-view-of-target-site/