Site icon ZetSila

Автоматизация стройки роботами гибридные технологии

Строительство: гибридные технологии + автоматизация стройки роботами

Автоматизация строительной сферы допускает объединение в разной степени многих современных технологий. Новые веяния — реальное продвижение для стройки в целом. Совершим виртуальное «путешествие» в область, где сооружаются объекты инфраструктуры. Посмотрим, как современная автоматизация стройки помогает достигать совершенно иных возможностей.


Концепция автоматизации дистанционным управлением строительства

Специалисты-дизайнеры современной строительной сферы уже успели познакомиться с целым рядом развивающихся технологий, коими обеспечивается автоматизация стройки, например:

Строительный мир автоматизации, — реальность, которая представляет собой управление машиной или системой с физического расстояния.

Концепция автоматизации стройки дистанционным управлением не является чем-то новым, но достижения в области виртуальной реальности и коммуникационных технологий делают дистанционную совместимость более изощрённой и вместе с тем обыденной.

Одной из конечных целей автоматизации на стройке является эффект присутствия оператора, обычно применяемый для описания видеоконференций, пассивного аудиовизуального опыта.

Между тем, эта же технология достаточно часто касается и удалённых манипуляций. Дистанционно управляемая робототехника (Telerobotics) относится конкретно к удалённой работе полу-автономных роботов. Все эти подходы автоматизации строительства включают в себя интерфейс «человек-машина» (HMI – Human Machine Interface).

ИНТЕРФЕЙС

Демонстрационный пример работы технологии «Telerobotics» на решении строительных автоматизированных задач с учётом применения интерфейса «человек-машина»

Этот интерфейс содержит «аппаратное и программное обеспечение, позволяющее преобразовывать вводимые пользователем данные в виде сигналов для автоматизации.

Введённые сигналы, в свою очередь, обеспечивают требуемый результат строительства для пользователя. Таким образом, достижения в области технологии HMI представляют значительные потенциальные преобразования в плане проектирования, и автоматизации строительства зданий.


Демонстрация точности автоматизации строительства

Конкретный пример: исследователи университета Тасмании (Австралия) объединившись с местным застройщиком, продемонстрировали автоматизацию точности строительства геометрически сложной кирпичной стены.

Для работы использовалось «Fologram», — приложение, позволяющее пользователям видеть информацию трёхмерного моделирования на основе CAD.

Информация накладывалась на фактический вид стороны проекта, каменщики устанавливали начальные кирпичики, чтобы обеспечить дальнейшую автоматизацию цифрового строительства. В противном случае задача потребовала бы постоянного измерения поля и проверки строительства.

Выстроенная стена визуально похожа на роботизированные панели исследовательской группы «ETH Zurich». В этом случае, однако, каменщик занимает место робота, расширяя опыт строительства машин, наделённых компьютерным зрением.

Тем не менее, инструмент «Fologram» обещает сделать процессы автоматизации строительства в будущем именно под руководством робота.


Необходимость присутствия оператора удалённо

Обстоятельства строительства, при которых необходим удалённый оператор, требуют технологий дистанционно управляемой робототехники. Например, технологии от Лаборатории информатики и искусственного интеллекта MIT (Массачусетский технологический институт).

ИНТЕЛЛЕКТ

Технология автоматизация стройки от инженеров Массачусетского технологического института позволяет решать задачи выстраивания кирпичной стены при помощи робота, управляемого платформой VR / AR

Связав платформу VR / AR и роботизированную руку, исследователи MIT сделали возможным для людей управление роботизированными действиями строительства в режиме реального времени.

Правда, учитывая, что скорости сети не всегда идеальны для AR, учёным пришлось выбирать между двумя недостаточно оптимальными подходами автоматизации:

  1. Прямой модельный подход сочетает в себе взгляд пользователя и робота. Этот метод является энергичным, но сетевые лаги способны вызывать головокружение (тошноту) у пользователя.
  2. Второй подход, — киберфизическая модель, визуализирует виртуальную копию робота и роботизированной среды, подобную виртуальной реальности, где физическая реальность остаётся невидимой.

Исследовательская группа «CSAIL» решила разработать гибрид этих двух стратегий автоматизации, объединяя оба вида таким образом, чтобы свести к минимуму головокружение и позволить пользователям калибровать виртуальные и реальные перспективы строительства.

 

Согласно выпущенному пресс-релизу MIT:

Система имитирует гомункулярную модель ума — идею о том, что в мозге человека находится некто, который контролирует все действия, просматривает изображения и вводит человека в чувство понимания.

В случае с роботом, пользователь-человек фактически становится гомункулом (существом, полученным искусственным путём).


Ускорение автоматизации роботизированным контролем

Токийская компания «SE4» смогла создать подобную систему дистанционно управляемой робототехники, преодолевающей отставание сети с помощью искусственного интеллекта. Благодаря этому, удалось ускорить автоматизацию роботизированным контролем.

Сочетая виртуальное и компьютерное зрение с искусственным интеллектом и робототехникой, система семантического управления «SE4» способна предвидеть выбор пользователя в зависимости от среды робота.

ВИРТУАЛЬНАЯ

Аппарат автоматизации (роботизации) от японских изобретателей – комплекс «SE4» или система семантического управления, наделённая практически полным человеческим «мышлением» в строительстве

Японские учёные создали основу для физического понимания мира вокруг машин. Обладая пониманием семантического стиля, робот в окружающей среде может использовать собственные датчики, интерпретировать инструкции человека с помощью виртуальной реальности.

Разработанная для строительства, система способна предвидеть потенциальные столкновения между физическими объектами или между объектами и площадкой.

Кроме того, системой обеспечивается точная автоматизация перемещения объектов на место. Семантическое управление также допускает включение в процессы строительства совместных роботов – так называемых «котов».

Благодаря автоматизации «Semantic Control» создаётся экосистема, где роботы получают способность координировать действия строительства. В результате человек лишь поясняет, что необходимо делать, а робот уже решает — как делать.


Освобождение машин от полного контроля людьми

Придёт время, когда машины на строительстве зданий попросту освободятся от людей. Несмотря на серьёзные проблемы, с которыми сталкиваются производители робототехники, способной обеспечить автоматизацию с мобильностью и маневренностью человеческого тела, компания «BostonDynamics» (Уолтем, штат Массачусетс), добилась впечатляющих успехов.

РОБОТИК

Один из успешных и впечатляющих проектов автоматизации под строительство – робот «Atlas», способности которого, однако, простираются далеко за границы строительной сферы

Созданный инженерами компании на основе 3D-печатных компонентов человекоподобный робот «Atlas», использует компактную гидравлическую систему на 28 независимых соединений. Робот способен передвигаться на скорости 1,5 м в секунду.

Ссылаясь на впечатляющий подвиг «BostonDynamics», научные сотрудники университета Миннесоты утверждают, что наступит день, когда роботы смогут свободно перемещаться и применять искусственный интеллект на строительстве.

Машины научатся различать условия реального мира и без вмешательства людей смогут принимать решения по автоматизации в реальном времени. Таким образом, будущие рабочие места, скорее всего, будут занимать не только люди, но также гуманоиды.

И тем и другим придётся работать вместе. Строительные роботы, скорее всего, приобретут полностью автономный статус. В крайнем случае, роботом работником будет управлять человек, находящийся на удалении вне строительной площадки.


Автоматизация стройки — видео предупреждение работнику человеку

Демонстрация видео ниже заставляет задуматься относительно будущего для человека. Машины уверенно приближаются в плане сопоставления с возможностями людей. Роботы всё сильнее напоминают о том, на что способны. Людям чаще придётся испытывать ощущения потери рабочих мест:

Впрочем, это, наверное, призвание людей – превзойти самих себя. Другой вопрос – чего следует ждать от полученного превосходства? Беззаботной жизни или полного подчинения роботам?


При помощи информации: ArchitectMagazine

Exit mobile version