特征

现场机器人技术在建筑中是否可行?

在过去的几年中,我们已经看到了施工现场机器人技术的概念和试点项目。 彼得·诺维科夫, 恩里科·迪尼(Enrico Dini), Wolf D.Prix, 其他人则展示了现场机器人技术可以完成的工作。仍有许多障碍需要克服,但是多种技术的融合使自动化施工现场看起来可以实现。

2017年4月1日,慕尼黑AEC黑客马拉松,托马斯·博克教授

建筑机器人并不是时尚。在他的主旨演讲中 慕尼黑AEC Hackathon 在2017年4月, 托马斯·博克教授 显示了从1970年代初开始的建筑机器人技术实例。第一批建筑机器人是在日本设计的,用于制造预制的模块化房屋。早在1970年代末,就已计划广泛使用现场施工机器人。

劳工短缺迫在眉睫

彼得·诺维科夫(Petr Novikov)表示:“建筑与施工的问题是,我们先进行数字化设计,然后手动进行构建,并且它们之间会发生很多效率低下的情况。” (机器人或无人机3D打印机改变架构和构造的4种方式)。对建筑机器人技术越来越感兴趣的另一个重要原因是技术工人的短缺。 日本建筑承包商联合会, 例如, 估计 与2014财年相比,到2025财年将减少128万建筑工人。

机器人技术作为生产力解决方案

在建筑中使用机器人有两种基本方法:在工厂或建筑工地。许多专家说,提高建筑生产率的唯一可行方法是尽可能多地预制。另一个策略虽然难以实施,但要尽可能地自动化现场施工。

一些公司,例如丹麦公司 奥迪科,正在使用混合解决方案。 奥迪科使用机器人热线切割从数字模型创建模板。模板在制造工厂中生产,并在现场用于混凝土浇铸。

现场机器人技术的挑战

机器人在受控的制造环境中是有效且易于管理的,但是典型的建筑工地远非如此。现场机器人技术必须应对日新月异甚至更快变化的环境。正如博克教授所说,传统的工业机器人在预制中仍然有效,但是对于建筑工地,机器人的设计必须有所不同。

的思想和原则 工业4.0的智能工厂可以应用于建筑,但是对于完全自动化的解决方案而言,现场世界仍然太混乱了。

以下是一些正在测试或已经开发了现场机器人技术的公司和项目的最新示例。他们面临许多挑战,例如:

  • 设计易于移动或组装的机器人
  • 为机器人和人类创造安全的环境以进行协作和交互
  • 提供机器人所需的建筑材料
  • 设计软件,可轻松配置机器人的动作和自学
  • 在建筑物内部或地面上变化的环境中使用机器视觉或传感器
  • 在施工过程中管理建筑材料的行为

许多开发人员表明,机器人和3D打印是并驾齐驱的。实际上,当许多技术融合时,就可以实现数字制造的好处。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由施工机器人提供

SAM100 (半自动梅森)是由机器人设计和制造的砌砖机器人 施工机器人。根据其制造商的说法,SAM100是第一款用于现场砖石建筑的商用砌砖机器人。

该机器人旨在与泥瓦匠协作,将人工成本降低了50%以上。 SAM100将泥瓦匠的生产率提高了3-5倍,同时将起重能力降低了80%或更多。该机器人可以出租,租赁或购买。该系统创建每日绩效报告,以深入了解生产力和工作问题。

小松的自动施工机队

小松是全球第二大建筑设备制造商,正在开发一项结合了 智能机器控制(iMC)具有 天空捕捉 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进行处理,并用于控制自动推土机和挖掘机。人工作业人员出现在自动化的现场仅在必要时控制机器。

现场机器人

现场机器人 是两个西班牙组织的合作项目, 国际会计师协会 和 泰纳利亚。该项目展示了增材制造技术和机器人技术在创造可持续的低成本建筑方面的潜力。

大型3D打印系统包括 科吉罗, 带有集成CNC控制的电缆操作机器人。该系统还集成了挤出机和天然的,可生物降解的,可回收的且基于粘土的本地挤出材料。此外,集成到CAD软件中的自定义脚本允许将复杂的3D设计轻松转换为机器人轨迹。

现场机器人技术的一个有趣的补充是自主无人机的使用。它们监视结构,例如提供有关结构干燥进度的信息。

实验项目

几个实验项目表明,机器人构造可以创建形式并使用在传统构造中不可行的材料。一个最近的机器人编织碳纤维亭子就是一个例子。它是由来自 斯图加特大学,由教授领导 阿奇姆·蒙格斯(Achim Menges)。该结构是在伦敦的院子里竖立的’s V&A Museum 作为工程事件季节的一部分。

鞘翅亭子 由40个独特的六角形组件组成,这些组件是由透明玻璃纤维和黑碳纤维组合而成的。贯穿到2016年11月6日的整个展览会中,装有透明膜的现场机器人为展馆带来了新元素。

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关于作者

奥尼·海斯卡宁(Aarni Heiskanen)

建筑创新代理人Aarni Heiskanen被誉为建筑行业百大影响力人物。 Aarni一直是计算机辅助设计的先驱,他与他人共同创立了一家商业软件公司,并曾担任认证管理顾问。他经营 AE合作伙伴,一家创新和战略咨询公司。 Aarni拥有建筑学硕士学位。

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