现场机器人将在施工中变得可行吗?

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在过去几年中,我们已经看到了施工现场机器人的概念和试点项目。 彼得诺维夫, Enrico Dini., 狼D. Prix, 其他人表明了现场的机器人学已经可以实现。仍有障碍克服,但若干技术的融合正在使自动化施工现场看起来可达。

托马斯博斯教授,AEC Hackathon Munich,2017年4月1日

建筑机器人不是一种时尚。在他的主题时 AEC Hackathon慕尼黑 2017年4月, 托马斯博士教授 展示了20世纪70年代初开始的建筑机器人的例子。第一个建筑机器人是在日本设计的制造预制的模块化家庭。已经在20世纪70年代末,计划进行广泛使用现场建设机器人。

劳动力短缺迫在眉睫

“架构和建筑问题,”佩特诺科夫说:“我们在数字上设计,然后手动构建,他们之间发生了很多效率。” (4种方式机器人或无人机3D打印机将改变架构和施工)。施工机器人兴趣增加的其他重要原因是熟练劳动力的短缺。 日本建筑承包商联合会, 例如, 估计 与2014财年相比,2025财年将有128万元的建筑工人。

机器人作为生产力解决方案

有两种基本方法可以使用机器人建设:在工厂或施工现场。许多专家都说,增加施工生产率的唯一可行方法是尽可能地预制。另一种策略虽然更难​​实施,是尽可能自动化现场建设。

一些公司,像丹麦公司 odico. ,正在使用混合溶液。 ODICO使用了机器人热线切割,从数字模型创建模板。该形式在制造设施中生产,并在现场用于混凝土铸造。

现场机器人的挑战

机器人在受控制造环境中是有效和可管理的,但典型的施工现场远非那样。现场机器人必须处理日复一日或更快的环境。正如Bock教授所说,传统的工业机器人仍然有效,但对于施工现场,机器人必须以不同的方式设计。

思想和原则 行业4.0智能工厂可以应用于建设,但现场世界仍然太混乱了全身的解决方案。

以下是最近的一些公司和项目的例子,这些公司和项目正在测试或开发现场机器人。他们面临着许多挑战,例如:

  • 设计可以轻松移动或组装的机器人
  • 为机器人和人类创造安全环境,以协作和互动
  • 为机器人提供必要的建筑材料
  • 设计软件,可轻松配置机器人的动作和自学
  • 使用机器视觉或传感器在改变建筑物内或在地面内的条件下
  • 在施工过程中管理建筑材料的行为

许多开发人员已经表明,机器人和3D打印齐头并进。事实上,当许多技术融合时,实现了数字制造的益处。机器人,CNC,3D打印,无人机,物联网,云计算,新材料和人工智能都是解决方案的一部分。

SAM100由建筑机器人学

SAM100 (半自动梅森)是一款砖砌机器人设计和工程师 建筑机器人。据其制造商称,SAM100是第一个用于现场砌体施工的商用砖铺机器人。

该机器人旨在与梅森协作地工作,提供劳动力成本的50%以上。 SAM100将梅森的生产力提高3-5次,同时减少80%或更多的提升。机器人可以租用,租赁或购买。该系统创建日常性能报告,提供了解生产力和工作问题的洞察力。

小松的自动化建筑舰队

小松 是世界第二大建筑设备制造商,正在开发一份结合的服务 智能机器控制(IMC) 跳伞 无人机和3D激光扫描仪。无人机收集的地形和土壤数据在云中加工,用于控制自主交流和挖掘机。人类运营商存在于自动职位上,只需要控制机器。

现场机器人学

现场机器人学 是两个西班牙组织的合作项目, IAAC. and  Tecnalia 。该项目展示了建立可持续,低成本建筑方面的添加剂制造技术和机器人的潜力。

大型3D打印系统包括 Cogiro , 电缆运行的机器人,具有集成的CNC控制。该系统还整合挤出机和天然,可生物降解,可再循环和局部粘土的挤出材料。此外,集成到CAD软件中的自定义脚本可以轻松翻译复杂的3D设计对机器人轨迹。

现场机器人的一个有趣的补充是使用自主无人机。它们监测结构,例如,提供有关结构的干燥进度的信息。

实验项目

几个实验项目表明,机器人结构可以创造形式和使用不可行用于传统结构的材料。最近的机器人编织碳纤维馆用作示例。它是由一支团队开发的 斯图加特大学,由教授领导 Achim Menges.。该结构在伦敦的庭院中竖立起来’s V&A Museum 作为工程事件季节的一部分。

Elytra灯丝亭 包括40个独特的六边形组分,由透明玻璃纤维和黑碳纤维的组合具有机器人制成。在透明膜内包含的现场机器人在整个展会中产生了展馆的新元素,直到2016年11月6日才能。

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