Роботы и 3D-печать - будущее строительства?
26.10.2015Исследователи NCCR в Цюрихе разработали автономного строительного робота In-situ Fabricator, способного собирать различные конструкции из кирпича.
Устройство представляет собой руку-манипулятор, промышленного робота на подвижной платформе, способного перемещаться по строительной площадке. Используя сенсоры и программный алгоритм, робот формирует трехмерную карту окружающего пространства. Машина способна адаптироваться к небольшим отклонениям от первоначального дизайна, которые иногда возникают в ходе строительства.
Пока что этот робот на стройке не встретишь, но работает его аналог - робот SAM, Construction Robotics, США, рассчитанный на работу в тандеме с каменщиком-человеком. возводит кирпичные стены втрое быстрее человека и может выложить 1200 кирпичей за день. Аналогичный показатель каменщика-специалиста - 300-500 кирпичей в день. Стоит такой робот порядка полумиллиона и коммерчески доступен.
В Австралии разработали роботизированную установку Hadrian, способную выкладывать до 1000 кирпичей в час.
Возведение стен из кирпича - это далеко не единственное применение роботов в строительстве. В частности, Google заявляла о намерении использовать несколько гибридных роботизированных кранов Crabot при строительстве Googleplex, комплекса зданий штаб-квартиры компании.
В Японии развивается совместный проект японской компании, выпускающей роботизированную технику Komatsu, и американского производителя беспилотников Skytech. Схема работы тандемов дрон-робогрузовик такова: беспилотник обследует и картографирует строительную площадку, а затем управляет движением роботов-бульдозеров, а также другой строительной техники.
Прежде всего дрон пролетает над стройплощадкой, снимая землю под собой. Далее специальное программное обеспечение преобразует фотографии в 3D-карты. Планировщики стройплощадки добавляют информацию - где требуется осуществить выемку земли, где следует оставить все, как есть, добавляют данные о том, какими будут следующие шаги по работе с площадкой. Затем устанавливаются задачи конкретным машинам, задействованным на площадке. За работой машин удаленно присматривает менеджер, водителей в кабинах нет. В Komatsu и Skytech называют это "умной стройкой".
В Амстердаме роботы в 2017 году возведут (“распечатают”) через один из каналов. Шестиосевые робо-руки ABB начнут движение на одном берегу и построят металлический мост практически автономно, двигаться они при этом будут по уже построенной части конструкции. Проектом занимается компания MX3D, которая получила необходимые разрешения. В проекте участвует компания Autodesk и строительная фирма Heijmans. Роботы способны использовать при сооружении моста несколько видов металла, пластмассы и комбинации этих материалов.
Из бетона зеленоватого цвета печатает стены . Размах руки - 3.15 метра во всех направлениях, подача цемента со скоростью 175 мм/с из печатающей головки диаметром 30 мм. Робот может печатать группой головок для увеличения скорости печати. Компания также разрабатывает головку для печати слоями толщиной в 5 мм. Используется бетонный раствор CyBe, отвердевающий за несколько минут. Строительство с помощью робопринтера экологичнее обычного, при использовании CyBe выделяется меньше углекислого газа, по-сравнению с обычным бетоном. Вдобавок CyBe хорошо поддается вторичной переработке.
В США и ряде других стран популярность набирают роботы-стекольщики. Поскольку их цена не слишком высока, такие машины закупают не только крупные строительные предприятия, но и компании малого и среднего бизнеса. Такие роботы могут заезжать в помещения и со стеклопакетами легкими движениями джойстика на пульте ДУ.
Отдельное заметное направление - роботы для сноса строений.
Источник картинки:
Шведская компания Brokk производит телеуправляемые устройства для демонтажа зданий и сооружений. Компания Husqarna, Швеция, выпустила для сноса зданий и сооружений DRX 140, DRX 250, DRX 310. В Японии разработан телеуправляемый робот Super Guzilla для сноса зданий.
В 2012 году был представлен концепт робота Ero, способного буквально “высасывать” бетон из старых плит, оставляя после себя только арматуру.
Роботизация строительства - естественное продолжение промышленной автоматизации. Уже сейчас многие компании продают дома из отдельных блоков и модулей, которые могут быть собраны за один день. В ближайшем будущем появятся еще более сложные модульные конструкции - сказываются разработки в области робототехники и 3D-печати. Следующие 5-10 лет будут отмечены появлением на стройплощадках в разных странах множества мобильных роботов. Тем не менее, строителям-специалистам не следует опасаться за свои рабочие места, по крайней мере, в ближайшие годы. Пока что разработчики строительных машин сталкиваются с двумя основными проблемами. Во-первых необходимо учитывать сложные условия стройки, подчас больше похожие на хаос, а во-вторых - нужно каким-то образом обеспечить роботам доступ ко всем участкам возводимой конструкции.
