Diese Terrassenlandschaft wurde mit computergestützten Planungswerkzeugen entworfen und von einem autonomen Bagger mit hoher Präzision umgesetzt.
Das Ziel des Projekts zur Erstellung der robotergebauten Landschaft war, computergestützte Werkzeuge, Technologien und Prozesse zu entwickeln, um Landschaften automatisiert und mit digitalen Kontrollmechanismen zu gestalten. Dabei sollten komplexe Gestaltungselemente präziser umgesetzt werden können, als dies mit manuellen Aushubmethoden möglich ist. Zur Realisierung der robotergebauten Landschaft im Circularity Park wurde ebenfalls der Roboterbagger HEAP eingesetzt. Um die landschaftsarchitektonischen Pläne umzusetzen, wurde eine Schaufel am Bagger angebracht.
Die robotergebaute Landschaft im Park hat zum Zweck, den bedeutenden Höhenunterschied zwischen dem unteren und dem oberen Ende der Mauer zu überwinden. Die Landschaft besteht deshalb aus vier grossen Terrassen mit kleineren Abstufungen dazwischen. Die Terrassenstufen wurden vom Robotersystem mit grosser Präzision realisiert. Dadurch kann verhindert werden, dass Wasser in unerwünschte Richtungen abfliesst. So kann man der Erosion entgegenwirken, ohne dass ein Naturfaservlies über den Boden gelegt werden muss, wie es bei konventionellen Landschaftsbauten die Regel ist. Die Stufen bilden einen idealen Lebensraum für kleine Tiere und Pflanzen
Mithilfe der GNSS-Empfänger und der auf dem Dach installierten LiDAR-Sensoren erstellt der Roboterbagger eine dreidimensionale Karte der Umgebung. Die Karte wird laufend aktualisiert, während die Maschine das Gelände umgräbt, und der aktuelle Zustand des Geländes wird regelmässig mit dem architektonischen Plan abgeglichen, um zu bestimmen, wo als Nächstes gegraben werden muss. Dieser Prozess wird laufend wiederholt.
Die grösste Herausforderung beim automatischen Graben ist, dass die Beschaffenheit des Bodens nicht von Vornherein bekannt ist. Der Boden kann unvorhergesehen sehr hart und voller Steine sein oder unerwartet weich. Eine erfahrene Baggerführerin oder ein erfahrener Baggerführer kann die Baggerbewegungen an die Bodenbeschaffenheit anpassen. Auch der Roboter muss unterschiedliche Bodentypen wahrnehmen und sich ihnen anpassen können. Dabei helfen ihm Druckmessungen in den Hydraulikzylindern.
Dieses Forschungsprojekt wurde mithilfe eines mächtigen computergestützten Tools zur Landschaftsgestaltung realisiert, das mit 2D-Abstandsfunktionen digitale Höhendaten so anpasst, dass geeignete Terrainentwürfe entstehen, die mit Robotern gebaut werden können. Ein digitales Modell eines Terrains kann erstellt werden, indem gemessene Daten direkt in eine Grid-Datenbank integriert werden. In einem nächsten Schritt kann die Topografie der Anlage mittels auf Funktionsdarstellungen basierenden Parametern digital umgestaltet werden. Dabei können mehrere Boolesche oder «Cut and fill»-Operationen am bestehenden Terrain vorgenommen werden. Das Gestaltungstool ist sehr flexibel und erlaubt zahlreiche Anpassungen an sich ändernde Bedingungen vor Ort.
Der gesamte Landschaftsgestaltungsprozess läuft digital ab und erlaubt es, eine präzise Planung anhand der verfügbaren Ressourcen vorzunehmen und diese optimal einzusetzen. Im Circularity Park wurde zuerst mithilfe einer Drohne ein detaillierter Überblick über das Gelände gewonnen. Danach erstellten die Landschaftsarchitektinnen und -architekten anhand der gewonnenen Daten einen materialneutralen Plan. Es konnte exakt bemessen werden, wie viel Erde für das Bauvorhaben benötigt wird, und es konnte frühzeitig ermittelt werden, wo auf dem Gelände die Erde platziert wird. Dank dieser Methode muss kein zusätzliches Material auf eine Baustelle gebracht und auch keines abtransportiert werden.