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Unter dem Projektnamen BADGER (RoBot for Autonomous unDerGround trenchless opERations, mapping and navigation) entwickelt ein internationales Team unter der Leitung von Wissenschaftlern der Universidad Carlos III de Madrid in Spanien eine autonomes Robotersystem zum Tunnelbau für Rohr- und Kabelverlegung.
BADGER wurde für den autonomen Bau von Tunnelsystemen mit kleinem Durchmesser in städtischer Umgebung konzipiert. Innovative Lokalisierungs- und Navigationstechniken zusammen mit Sensoren und Georadar-Daten ermöglichen es dem Roboter sich an verschiedene Untergrundgegebenheiten anzupassen, die Umgebung zu analysieren und basierend darauf Entscheidungen zu treffen, wie zum Beispiel Hindernissen ausweichen.
Mittels Dreh- und Schlagbohrer sowie Ultraschall-Technologien zur Pulverisierung von Gestein erfolgt die eigentliche Tunnelbohrung, gefolgt von einem 3D-Druck-System für Wände zur Verstärkung des Tunnels, in dem später Rohre oder Kabel verlegt werden können.
Das Gesamtkonzept ist eine biologisch inspirierte Raupenstruktur, die aus drei verschiedenen Modularten besteht: Antrieb, Verbindungsgelenke und Werkzeugelemente. Die Antriebsmodule führen bewegungskontrollierte Mechanismen aus und verfügen über zwei Schnittstellen zur Verbindung mit den Gelenksmodulen, jeweils am gegenüberliegenden Ende. Das Werkzeugmodul beinhaltet den Bohrkopf, welcher je nach Untergrundgegebenheiten austauschbar ist. Sowohl die Antriebs- als auch Werkzeugmodule sind mit Aggregaten, Kommunikationseinheiten und Sensoren ausgestattet, darunter Radarantennen, elektronische Navigationssensoren und Lasersensoren.
Am Ende des Systems befindet sich das 3D-Druck-Modul, das mit einem Druckkopf und einem zylinderförmigen Manipulator ausgestattet ist um die Tunnelwände mit Material, wie beispielsweise Kunstharz, zu verstärken.
Teil des Roboters ist auch eine oberirdische Kontrollstation, in der das zentrale Computersystem und die Software für die Überwachung und Planung installiert ist. Dort werden Daten übermittelt durch den BADGER Roboter gesammelt und können visualisiert und ausgewertet werden. Bei Bedarf ist darüber auch die Fernsteuerung des Systems möglich.
Anwendungsbereiche für den BADGER sehen die Wissenschaftler vorwiegend zum Bau von Tunneln in städtischer Umgebung um so traditionelle Baustellen mit Grabenarbeiten umgehen zu können. Zudem sieht man aber auch Einsatzmöglichkeiten für ein solches System bei Rettungsaktionen nach Erdrutschen oder dem Bergbau und Rohstofferkundungen.
