Das Projekt Robots to Re-Construction, kurz Bots2ReC startete im Februar 2016 als H2020-Innovationsmaßnahme. Deses Projekt wurde durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon 2020 der Europäischen Union unter der Finanzhilfevereinbarung 687593 gefördert.

Trotz des hohen Automatisierungsgrads in der Industrie sind Roboterlösungen in der Bau- und Abbruchindustrie noch nicht weit verbreitet. Die meisten Aufgaben werden manuell mit Hilfe von konventionellen elektromechanischen und hydraulischen Werkzeugen ausgeführt. Insbesondere in gefährlichen Umgebungen, in denen intensive Sicherheitsmaßnahmen ergriffen werden müssen, um die Gesundheitsrisiken für Mitarbeitende zu verringern, ist die manuelle Ausführung sehr ineffizient oder sogar verboten. Ein wichtiger Marktsektor ist die Räumung und Sanierung von so genannten Sanierungsobjekten zum Beispiel asbestverseuchter Gebäude. Jede Exposition gegenüber Asbestfasern ist für den Menschen hochgefährlich: Persönliche Schutzausrüstungen auf höchstem technsichen Niveau müssen wegen des Asbeststaubs regelmäßig ausgetauscht werden, was Kosten und die Zeit bis zur Fertigstellung der Räumung und Sanierung erhöht. Aus dieser Situation heraus ergab sich das Hauptziel für die vorgeschlagene Innovationsmaßnahme:

"Einführung, Erprobung und Validierung einer operationellen Verfahrens für die automatisierte Entfernung der Asbestkontamination an einem realen Sanierungsstandort mit Hilfe eines Robotersystems."

Das vorgeschlagene Robotersystem besteht aus mehreren Robotereinheiten, einer zentralen Absaugung und Energieversorgung und einem zentralen Prozesskontrollsystem, das eine einfache Programmierung und die Überwachung des automatisierten Prozesses sowie eine optionale Fernsteuerung ermöglicht. Sensorsysteme werden die Wahrnehmung der Umgebung des Systems und die lokale Überwachung der Asbestsanierungsarbeiten ermöglichen.

Das vorgeschlagene Robotersystem für die automatische Entfernung von Asbestverunreinigungen besteht aus mehreren mobilen Robotereinheiten, die die Asbestsanierungsaufgaben autonom durchführen. Jede Einheit besteht aus einer mobilen Plattform und einem Roboterarm mit einem Schleifwerkzeug.

Die Kombination von optischen und Radar-Sensorsystemen ermöglicht die Wahrnehmung der Umgebung und die lokale Überwachung der Asbestsanierungsarbeiten. 

Unterstützt durch eine Benutzerschnittstelle können Bedienerinnen und Bediener verschiedene Bereiche auf einer virtuellen Darstellung der Sanierungsstelle auswählen und Asbestsanierungsarbeiten zuweisen. Basierend auf den Benutzereingaben plant das zentrale Prozessleitsystem selbstständig die Ausgabenverteilung und Zusammenarbeit zwischen den mobilen Einheiten und deren Bewegungen und Trajektoren. Die Benutzeroberfläsche ermöglicht die permanente Überwachung des automatisierten Prozesses und optional die Fernsteuerung.

Alle Robotereinheiten sind an eine zentrale Absaugung und Energieversorgung angeschlossen, um die Abfälle aus dem Sanierungsgebiet zu entfernen und die Robotereinheiten mit ausreichend Energie zu versorgen.

Während des Betriebs wird die Anwesenheit der Bedienerinnen und Bediener oder Arbeiterinnen und Arbeiter in dem kontaminierten Raum so weit wie möglich vermieden und auf unvorhergesehene Schwierigkeiten beschränkt. Die durch das Absaugsystem gewährleistete maximal zulässige Staubkonzentration am Standort ermöglicht jedoch ein direktes Eingreifen des Bedieners am Ende des Prozesses oder bei Betriebsstörungen. Die Aufrechterhaltung des maximal zuläassigen Staubniveaus in dem angegebenen Bereich wird durch die Absaugung des Staubs direkt in der Nähe der Werkzeuge und durch ein hochmodernes zentrales Belüftungs- und Filtersystem gewährleistet.

Die Robotereinheiten und Werkzeuge werden versiegelt oder mit abnehmbaren Dichtungen versehen, wenn eine Versiegelung nicht möglich ist. Nach Beendigung des Arbeitsvorgangs werden sie manuell durch Besprühen mit Niederdruckwasser gereinigt und dekontaminiert.

• Book Roadmap to Robotized Asbestos Removal, Corves, Burkhard, Haschke, Tobias, Hüsing, Mathias
• A Method for Structural Synthesis of Cooperative Mobile Manipulators in New Advances in Mechanisms, Mechanical Transmissions and Robotics, Z.-E. Chebab, J.-C. Fauroux, G. Gogu, N. Bouton, L. Sabourin, Y. Mezouar, DOI: 10.1007/978-3-319-45450-4_28
• Hybrid Position/Force Control with Compliant Wrist for Grinding in MUGV & Manufacturing’21, Mohy El Dine , Kamal; Lequievre , Laurent; Corrales Ramon , Juan Antonio; Mezouar , Youcef; FAUROUX , Jean-Christophe
• A smooth position-force controller for asbestos removal manipulator in 2017 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, Kamal Mohy El Dine, Juan-Antonio Corrales-Ramon, Youcef Mezouar, Jean-Christophe Fauroux, DOI: 10.1109/ROBIO.2017.8324599
• Robots that remove health risks in EU research, Detert, Tim; Corves, Burkhard
• Bots2ReC: introducing mobile robotic units on construction sites for asbestos rehabilitation in Construction Robotics, Tim Detert, Sami Charaf Eddine, Jean-Christophe Fauroux, Tobias Haschke, Francesco Becchi, Burkhard Corves, Roberto Guzman, Fabian Herb, Bruno Linéatte, Daniel Martin, DOI: 10.1007/s41693-017-0007-1
• Mobile robots on construction sites: challenges and developments in 23rd JC IFToMM Symposium on Theory of Machines and Mechanisms, Detert, Tim; Corves, Burkhard; Hüsing, Mathias; Fauroux, Jean-Christophe; Becchi, Francesco
• Dimensional Synthesis of a Robotic Arm for Mobile Manipulator Using an Interactive Geo-metric Software in New Advances in Mechanism and Machine Science Proceedings of The 12th IFToMM International Symposium on Science of Mechanisms and Machines, S. Maraje, J. C. Fauroux, B. C. Bouzgarrou, L. Adouane, DOI: 10.1007/978-3-319-79111-1_25
• Robotized grinding experiments of construction materials for asbestos removal operation in Advances in Mechanism and Machine Science - Proceedings of the 15th IFToMM World Congress on Mechanism and Machine Science, Trebot Quentin, Da Rosa Aguirre Harrisson, Vaslin Philippe, Fauroux Jean-Christophe, Chapelle Frédéric, Sabourin Laurent, DOI: 10.1007/978-3-030-20131-9_259
• Stability analysis of an asbestos removal mobile manipulator for safe grinding trajectories in Advances in Mechanism and Machine Science - Proceedings of the 15th IFToMM World Congress on Mechanism and Machine Science, Siddharth Maraje, Jean-Christophe Fauroux, Chedli-Belhassen Bouzgarrou, Lounis Adouane,  DOI: 10.1007/978-3-030-20131-9_232
• Premiers Pas Sur Les Chantiers in Qualité Construction, Francois Ploye after interview with Jean-Christophe Fauroux
• Current Research Topics in Robotics at IGMR in Robotics and Mechatronics - Proceedings of the 6th IFToMM International Symposium on Robotics and Mechatronics, Burkhard Corves, Mathias Huesing, Nils Mandischer, Markus Schmitz, Amirreza Shahidi, Michael Lorenz, Sami Charaf Eddine, DOI: 10.1007/978-3-030-30036-4_47
• Bots2ReC: Radar-SLAM für die Teilautonome Asbestsanierung in Tagungsband VDI Mechatronik 2019, Sami Charaf Eddine, Nils Mandischer, Mathias Huesing, Burkhard Corves, ISBN: 978-3-945437-05-6
• Bots2ReC: Radar Localization in Low Visibility Indoor Environments in 2019 IEEE International Symposium on Safety, Security, and Rescue Robotics, Nils Mandischer, Sami Charaf Eddine, Mathias Huesing, Burkhard Corves, DOI: 10.1109/ssrr.2019.8848981
• Robotic extraction of asbestos fibres from buildings in CORDIS EU Research Results, CORDIS

Durch die Einrichtung des Beirats pflegen wir enge Beziehungen zur weltweiten Industrie- und Forschungsgemeinschaft und stellen sicher, dass das Bots2Rec-Projekt auf dem neusten Stand der wissenschaftlichen Entwicklung bleibt. Der Beirat wird regelmäßig über den Forschritt der Entwicklung informiert und liefert Feedback und Ideen, um die Bildung der europaweiten Integration zu gestalten und beschleunigen.

Organisationen und Unternehmen im Beirat profitieren durch:

• Information über technologische Entwicklungen und Erfolge des Projektes
• Mitwirkung an der Systemarchitektur und Soft- und Hardware
• Mitwicklung an Konzepten zur Lösung von Anforderungen der Nutzerinnen und Nutzer
• Überprüfung der wissenschaftlichen und technischen Informationen
• Beratung in allgemeinen wissenschaftlichen Fragen

Das Bots2ReC-Konsortium besteht aus sieben Partnerinstitutionen mit umfassender Expertise sowohl in Forschung und Entwicklung als auch in der Produktplatzierung und dem Betrieb von Robotersystemen. Von großer Bedeutung für den Beitrag zu den Projektzielen ist die Vertretung aller relevanten Stakeholder der Wertschöpfungskette im Räumungs- und Sanierungssektor.
 
Der Anwendungsfall wird von dem industriellen Partner Bouygues Construction vorangetrieben, der die gesamte Wertschöpfungskette im Bausektor abdeckt, indem er öffentliche und private Gebäude plant, baut und betreibt. Die Tochtergesellschaft Bouygues Batiment Nord-Est Construction verfügt über detaillierte Kenntnisse über jeden Aspekt von Räumungs- und Sanierungsprojekten. Mit diesem Partner sind die Bedürfnisse des Endnutzers zum Beispiel ein Eigentümer eines zu renovierenden Gebäudes und die Anforderungen des Dienstleisters mit den Firmen Bouygues Construction und Bouygues Batiment Nord-Est im Konsortium vollständig vertreten. Mit seiner Marktdomäne in der Bau- und Abbruchindustrie und seinem umfangreichen Forschungs-Know-how im Bereich der Automatisierung wird das Unternehmen eine wichtige Rolle bei der Maximierung des Innovationspotenzials des Projekts spielen. Bouygues Construction gewährleistet in allen Projektphasen realistische Testbedingungen und stellt reale Testeinrichtungen zur Verfügung, die für die endgültige Implementierung und das Benchmarking des Betriebsprozesses und des Robotersystems unerlässlich sind. Neben Bouygues Construction unterstützt Telerobot Labs S.r.l. eine umfassende Marktpräsenz und trägt entscheidend zur Kommerzialisierung und Verallgemeinerung der Projektergebnisse bei.
 
Die Abschnitte des Arbeitspakets, die sich mit der Realisierung, dem Vertrieb und der Nutzung des Robotersystems befassen, werden maßgeblich von der Expertise der Industriepartner beeinflusst. Robotnik Automation SLL und Telerobot Labs S.r.l. bringen ihr Wissen und ihre Erfahrung in Bezug auf Design, Integration, Steuerung und Navigation von mobilen Plattformen und Roboterarmen, insbesondere für raue Umgebungen, ein. indurad GmbH bringt ihr Wissen und ihre Erfahrung in Bezug auf optische und Radarsensorik ein. Die Fundacio Eurecat steuert das Prozessleitsystem bei und sorgt für eine reibungslose Systemintegration auf Hardware- und Software-Ebene, dank ihrer umfassenden Expertise in diesen Bereichen.
 
Die Weiterentwicklung des Standes der Technik und die Systemevaluierung wird von den Forschungspartnern RWTH Aachen als Koordinator und dem Institut Francais De Mécanique Avancée unterstützt. Die projektrelevante Expertise der RWTH Aachen University liegt im Bereich der Steuerung und Bewertung von Robotern, fortgeschrittener Aufgabenplanungsalgorithmen für modulare und rekonfigurierbare Handhabungssysteme und systematischer Entwurfsprozesse. Mit dem Institut Francais De Mécanique wird ein Experte für Wahrnehmung, Computer Vision, Systemverhaltensanalyse, Simulation und Multi-Roboter-Kooperationen maßgeblich zur Verbesserung des aktuellen Stands der Technik beitragen.