In Germania sciami di robot potrebbero trasformare i cantieri: ecco i progetti SCALAR e COBRAS
La University of Stuttgart coordina due progetti europei che da novembre 2026 sperimenteranno gru autonome, robot mobili e intelligenza di sciame per costruire strutture con meno intervento umano.
In Germania la robotica sta per entrare in una nuova fase nel settore delle costruzioni. I ricercatori della University of Stuttgart stanno sviluppando due sistemi autonomi progettati per rendere i cantieri più rapidi, produttivi e meno dispendiosi in termini di materiali.
I progetti si chiamano SCALAR e COBRAS e studiano due approcci differenti all’automazione: il primo combina diversi tipi di macchinari per assemblare moduli prefabbricati in legno, mentre il secondo punta su veri e propri sciami di piccoli robot capaci di cooperare senza dipendere da un unico controllore centrale.
Due progetti da circa 4 milioni di euro ciascuno
Le due iniziative sono coordinate dall’Institute for Computational Design and Construction della University of Stuttgart e hanno ottenuto finanziamenti attraverso l’EIC Pathfinder Challenge del Consiglio europeo per l’innovazione.
Ogni progetto ha ricevuto circa 4 milioni di euro e avrà una durata prevista di tre anni, con avvio nel novembre 2026. L’obiettivo comune è sviluppare tecnologie che permettano alle macchine di assumere una parte crescente delle operazioni fisiche e di coordinamento normalmente svolte nei cantieri.
SCALAR combina gru autonome e robot mobili
SCALAR si concentra sulla costruzione modulare in legno. In questo sistema gli elementi dell’edificio vengono realizzati in precedenza e successivamente trasportati nel cantiere, dove devono essere posizionati e collegati.
Il progetto vuole sviluppare componenti in legno dotati di connessioni universali, processi di progettazione digitale e una piattaforma robotica capace di operare su scale differenti. Il lavoro verrà suddiviso tra più macchine specializzate.
Le gru adattate avranno il compito di trasportare i moduli e portarli approssimativamente nella posizione prevista. Successivamente entreranno in azione robot mobili incaricati delle operazioni di assemblaggio che richiedono maggiore precisione.
Prima della costruzione il cantiere verrà simulato
Prima che le macchine inizino a lavorare nel mondo reale, i ricercatori intendono simulare digitalmente l’intero processo di montaggio. Un sistema di controllo seguirà poi le operazioni in tempo reale, coordinando gru e robot e contribuendo alla sicurezza del cantiere.
Un’altra parte importante della ricerca riguarda lo sviluppo di sensori sufficientemente robusti da funzionare nelle condizioni tipiche di un cantiere, dove polvere, vibrazioni, variazioni climatiche e continui cambiamenti dell’ambiente rendono più difficile l’automazione rispetto a una fabbrica tradizionale.
SCALAR è pensato non soltanto per edifici nuovi, ma anche per interventi di ristrutturazione e trasformazione di strutture esistenti.
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COBRAS punta invece sugli sciami di robot
Il progetto COBRAS segue una strada differente. Invece di coordinare gru e robot con funzioni diverse, utilizzerà gruppi di macchine mobili identiche, alimentate elettricamente, per assemblare strutture reticolari spaziali.
Queste strutture sono composte da numerosi elementi interconnessi e consentono di coprire superfici molto ampie utilizzando quantità relativamente contenute di materiale. Il loro carattere modulare permette inoltre di smontare e riutilizzare i componenti.
Il problema è che assemblare manualmente un numero elevato di piccoli elementi richiede molto lavoro. COBRAS vuole affrontare proprio questo limite affidando il montaggio a squadre robotiche.
Come funziona l’intelligenza di sciame
Il concetto centrale è quello della swarm intelligence, o intelligenza di sciame. Invece di avere un computer centrale che assegna continuamente a ogni macchina un’azione specifica, i robot dovrebbero riuscire a coordinarsi in maniera autonoma e dinamica come gruppo.
L’impiego di unità identiche offre anche un vantaggio pratico: il numero dei robot potrebbe essere aumentato o ridotto a seconda delle dimensioni del cantiere. Se una macchina dovesse fermarsi per manutenzione, le altre potrebbero continuare il lavoro senza bloccare necessariamente l’intero processo.
Robot e progettazione digitale per usare meno materiale
COBRAS non riguarda soltanto l’automazione del lavoro fisico. Il progetto integrerà strumenti di progettazione digitale con l’obiettivo di ridurre il consumo di materiali e migliorare le prestazioni strutturali.
I componenti saranno progettati specificamente per essere assemblati e smontati dai robot. Una struttura potrebbe quindi essere disassemblata al termine del suo utilizzo e i suoi elementi riutilizzati altrove, riducendo la quantità di materiale destinato a diventare rifiuto.
I robot sostituiranno davvero gli operai?
I due progetti mostrano chiaramente come alcune attività oggi affidate agli operai possano essere progressivamente automatizzate, soprattutto quelle ripetitive, pesanti o che richiedono un’elevata precisione. Tuttavia, SCALAR e COBRAS sono ancora progetti di ricerca e non dimostrano che i cantieri possano già funzionare senza personale umano.
L’obiettivo dichiarato è sviluppare sistemi costruttivi più efficienti e sostenibili, coordinando progettazione digitale, robotica e nuovi componenti modulari. I tre anni di sperimentazione serviranno proprio a capire fino a che punto questi sistemi possano operare autonomamente nelle condizioni imprevedibili di un vero cantiere.
Se i risultati saranno positivi, il modello potrebbe contribuire a cambiare profondamente il modo in cui vengono costruiti e rinnovati gli edifici: meno attività manuali ripetitive, maggiore automazione e strutture progettate fin dall’inizio per essere montate, smontate e riutilizzate dalle macchine.
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