В 1970-х развитие промышленных роботов привело к революции в области автомобилестроения. Машины “научились” выполнять некоторые операции быстрее людей, а также сократили уровень брака.

С тех пор, многое изменилось - цены на промышленные устройства упали, доступность их возросла. Улучшилась точность выполняемых роботами операций. Современные аппараты применяются не только в стенах заводов и фабрик: их используют, в частности, для сельского хозяйства, в общепите, на складах и в распределительных центрах.

Еще одна потенциальная область применения “умных” устройств - строительные работы. Несмотря на то, что уже сегодня существуют машины, предназначенные, например, для быстрой укладки кирпичей, вопрос их широкого внедрения по-прежнему остается открытым. Стройплощадка существенно отличается от завода - в отличие от фабричной чистоты, условия внешней среды здесь сложные, иногда - они могут изменяться весьма хаотично.

Строительному роботу необходимо быть достаточно мощным, чтобы поднимать тяжелые материалы, но достаточно легким и компактным, чтобы проходить сквозь дверные проемы и удерживаться на перекрытиях.

Подобные устройства могут вызвать настоящую строительную революцию: с их помощью получится создать сложные структуры на месте, а не на удаленных фабриках.

Строительных роботов разрабатывают, например, в Швейцарской высшей технологической школе в Цюрихе. Речь идет об устройстве In Situ Fabricator1.

Аппарат функционирует в полуавтономном режиме, точность выполняемых операций составляет порядка 5 мм. Робот проходит сквозь стандартные дверные проемы, не требует специфических источников питания - работает от сети промышленного тока, подключаясь к ней по кабелю, или от собственных батарей. Кроме того, он пыле- и водонепроницаем. Машина подключается к интернету - архитектор может внести изменения в проект в режиме реального времени.

In Situ Fabricator1 оснащен несколькими камерами, навигационным процессором и гибким робо-манипулятором.

Возможности, разработанного в 2015 году устройства впечатляют: робот возвел пару структур на экспериментальной площадке в Швейцарии. Составляющая часть испытания - возведения двухметровой волнистой кладки длиной 6,5 метров из 1600 кирпичей. Позиционировать такой объект в пространстве довольно сложно - робот сопоставляет чертежи здания с показаниями сенсоров. Система даже учитывает непредвиденные обстоятельства - неровности земли и усадку материалов.

Еще одно испытания - сварка изогнутой стальной сетки, которая в дальнейшем заполняется бетоном. Машина учитывает натяженность материалов, которая могла бы вызвать непредсказуемые искажения в структуре здания.

In Situ Fabricator1 не свободен от недостатков - робот слишком тяжел (весит порядка 1,5 тонн), что не позволяет использовать его для строительства целого ряда стандартных объектов. Задача разработчиков - уменьшить вес будущих роботов до 500 кг. Еще одна проблема - слабость манипулятора. Аппарат способен перемещать объекты весом до 40 кг, тогда как в будущем этот показатель необходимо повысить хотя бы до 60 кг.

Строительные роботы следующего поколения, как ожидается, получат гидравлические манипуляторы - электромоторы не отличаются высокой надежностью. До конца 2017 года швейцарцы планируют выпустить новую версию аппарата - In Situ Fabricator2.

Строительные роботы-манипуляторы, способные автоматизировать процесс кладки кирпичей, уже не новость. Спектр таких аппаратов постоянно расширяется. Можно вспомнить робота SAM, который работает в тандеме с каменщиком-человеком и повышает производительность его труда в 4-5 раз. Полностью автономны роботы Hadrian, производительность которых измеряется в сотнях уложенных кирпичей в час - этот робот уже задействовали в пилотном проекте по сооружению кирпичных коттеджей.

Растет разнообразие и других роботов, предназначенных для строительства, - развивается 3D-печать зданий и сооружений, появились первые мобильные манипуляторы для сноса конструкций.