機器人與自動化成型建築的未來

2024-03-07 18:00:33    編輯: robot
導讀 在建築領域,機器人技術因其提高效率和職業安全的能力,而被認爲是一項非凡的創新。但是,由於施工過程的獨特特徵,例如嚴格控制的操作設置以及標准化程度的降低,建築行業內自動化的採用繼續面臨許多障礙。 機器...

在建築領域,機器人技術因其提高效率和職業安全的能力,而被認爲是一項非凡的創新。但是,由於施工過程的獨特特徵,例如嚴格控制的操作設置以及標准化程度的降低,建築行業內自動化的採用繼續面臨許多障礙。


機器人技術如何徹底改變現場施工任務

研究人員通過發表在《建築自動化》上的研究論文徹底描述了機器人技術在建築行業的使用。許多研究人員期待通過機器人技術取代砌磚、檢查和清潔等危險且單調的現場任務。

跟蹤橋梁等設施的結構完整性恰好是一項基本職責,但這對員工來說也充滿挑战且耗時。近年來,機器人技術在結構檢查方面得到了廣泛採用。最近开發的機器人技術包括專門的無人駕駛車輛以及兩個水下機器人來研究翻滾橋。

在高層建築的清潔中最大限度地利用機器人技術已被證明是提高操作過程安全性的一種方法。顯然,在清潔高層建築的窗戶時,需要一種可運輸的自動化機器人,以及一種已經制造出來的帶有幹式和半幹式牆面清潔裝置的牆面清潔機。這些研究繼續表明,機器人技術確實已經成熟到可以在現場施工任務中使用的程度。

人類機器人以及多機器人協作

人機協作HRC系統恰好被視爲一種減少或防止對人類造成傷害的方法,它使個人能夠在遠離現場的地方執行任務,同時也可以在現場指揮機器人。

2017年,开發了智能觀察系統,使員工能夠遠程管理遙控挖掘機。根據現場測試實驗的結果,建議的方法將挖掘操作時間減少了12.5%,在平整情況下減少了14%,同時增強了實用性和人體工程學設計21%。

當涉及到具有不同品質的機器人時,許多復雜的建築維修和檢查任務都需要協作。用於隧道檢查的衆多機器人系統已經創建。四個機器人,特別是一個調查機器人、一個轉移機器人以及兩個接力機器人,繼續組成該系統。爲了成功地進行生態監測和探索任務,傳輸功能對於多機器人系統來說非常重要。對於某些多機器人系統,研究人員繼續設計數據圖,以便最大限度地利用各種機器人內的測量方法。

自動化施工規範審查流程

當涉及到建築項目時,審查施工規範對於成功至關重要。施工規範詳細說明了承包商必須滿足的項目的每個施工先決條件。盡管施工規範主要是根據國家指南起草的,但許多條款存在錯誤,例如不適合現場條件的標准。因此,在施工規範方面糾正錯誤非常重要。

值得注意的是,專業人士繼續渴望一種自動化方法,以便於審查施工規範。這項研究恰好解決了文檔之間發生的句法不一致問題,這反過來又影響了現場構建規範的自動評估。本研究的想法是提出一個自動化系統,通過NLP檢查不同的語義特徵來評估具有足夠工業實用性的施工規範。

值得注意的是,NER模型的設計目的恰好是爲了讓計算機能夠理解文本,而不管句子結構如何。NER恰好是一種文本挖掘方法,可以識別文本中的相關關鍵詞。作者繼續創建了一個條款配對模型,以幫助計算機評估文本,無論條款是如何組織的。最後,基於Web的原型的UI和UX的設計是爲了方便行業從業者。

事實上,與其余現有模型相比,新模型的時間縮短了22.3%,而精度提高了約24.2%。這種自動化模型也可以應用於其他行業,只需進行一些系統更改,就建築行業而言,它確實是一個遊戲規則改變者。

自動化增材建造

當談到促進在大規模建築中使用增材制造方法時,基於擠出和基於粉末的技術已被認爲是最可行的程序控制。由於增材制造過程中的自動化元素,增材制造在建築中的應用不僅可以減少錯誤,從而減少浪費材料,而且還可以降低相關成本,同時允許可持續發展功能材料的結構。

未來方向——自動化增材建造

根據最近發表的一篇文章,必須執行幾項重要任務才能快速接觸自動化施工方法,特別是自動化增材制造技術。

除了在自動化施工方面改進硬件工程和制造工藝之外,還需要开發標准化的控制軟件以及慣例,以便通過單獨的方法精確有效地制造具有足夠耐久性的大型結構。或多機器人解決方案。

由於其廣泛的應用,在多機器人自主增材建造通道的節能無碰撞過程規劃方面的理論和算法結構的建立,如最優零件區分、任務分配、組織、軌跡估計等以及重新定位,已成爲相當必要的。

數字化改造將如何繼續影響建築行業的勞動力?

通過數字化制造方法和新技術的結合,建築行業的自動化和數字化繼續爲解決長期存在的挑战提供了可能性。盡管對勞動力的確切影響尚不清楚,但它最有可能擾亂就業。它尤其會繼續影響准備階段和實施階段。因此,預計當前的建築角色將繼續發展,並且將創建新的角色。最終,當前分散的項目將被基於項目的集成所取代,而基於項目的集成將通過數字化實現。

事實上,機器人技術和自動化將繼續發展,並在未來爲建築行業及其工人帶來衆多好處。

標題:機器人與自動化成型建築的未來

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