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机器人如何将建筑业提升到新水平

随着城市人口持续增加,快速交付新基础设施和建筑的需求也在增长。建筑行业发现,自动化是满足这种需求的关键,并将越来越多地采用已改变制造业和物流等行业面貌的先进技术。 随着建筑项目遍地开花,该行业将受益于集成机器人或建立机器人化和人力工作单元的组合,以提高施工的生产力、可持续性和安全性。
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使用更少的资源,做出更大的改变 - 是什么支撑着世界运转?创新技术。交通、建筑、能源和制造领域的创新,尤其是绿色创新,正在改变人们与环境互动并塑造环境的方式。
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创建于 2021 年 07 月 29 日

机器人应用

单任务建筑机器人 (STCR) 可在建筑工地完成重复性任务(例如砌砖、焊接或混凝土浇筑)。此外,自动无人驾驶卡车可用于运输物料。这些类型的机器人设备通常使用配备传感器的数字物流驱动控制技术检测人员和障碍物。

设备还可以远程控制或编程。例如,无人机越来越多地用于自动化完成大型外墙粉刷项目。

Construction Zones

与机器人合作

与在工厂中一样,建筑机器人通常在混合环境中工作,这意味着与人类并肩工作。机器人设备可在不取代实际工人的情况下提高工地的整体生产力。通过在工地上采用机器人,工人可避免过度劳累和重复性压力损伤,进而减少员工流失。

目前,该行业正在探索通过外骨骼将机器人和人类融合的可能性。外骨骼是刚性或柔性可穿戴机器人元件,可扩展人类的力量和能力。未来,这些元件可以收集和分析数据,并使用机器学习检测如何更好地实时支持佩戴者。

“我们预测,超级互联建筑和城市能够了解并推动用户发展,并可在不需要在现场的情况下进行远程监控、操作和故障排除。用户体验是建筑设计成功的关键要素之一。新冠肺炎表明,健康和福祉不仅仅是一种溢价,更是未来的标准。”
Javier Sesma
Vice President of Business Development at TK Elevator
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机器人:一套额外的眼睛和耳朵

城市建筑工地需要持续监控和管理。为帮助协调机器人重型设备和人类协同工作的混合地点,空中无人机或地面扫描仪等智能机器人可以发挥巨大的作用。

例如,LiDAR(光探测和测距)设备可用于在工地扫描和收集信息。通过结合人工智能,设备可以检测问题并建议后续步骤。它还可以创建工地的实时 3D 模型,帮助监理计算工作效率、生产力和成本的更新。3D 模型对帮助管理和监督工地作业的各种自动化机器也很重要。

监督的另一个重要方面是检查是否存在危险环境。无人机正越来越多地用于进行消防和安全检查。

LiDar Technology
Factory Robot

机器人制造的建筑构件

未来,机器人将负责制造建筑的构件或整个部分。3D 打印或增材制造现在用于在现场和场外制造构件,也用于维修作业或在修复古建筑时制造构件。

人们还在探索使用大规模预制 (LSP) 方法。未来,浴室或厨房等模块将越来越多地在工厂由机器人制造,然后在现场进行组装。

3D 和预制方法都具有额外优势,因为它们仅使用构件或模块所需的确切数量的材料,从而减少浪费,打造更可持续的建筑

机器人开辟新道路

使用机器人还可显著改善建筑维护方面的服务。一个 TK Elevator 试点项目探索使用无人驾驶车辆将物料运送到维修地点。基于云的系统有望构建出完整的物流网络,为技术人员节省时间并更有效地管理备件的分配

可训练机器人跟随我们的脚步“行走”。Piaggio Fast Forward (PFF) 开发出一种“跟随”智能技术,可用于提高机器人感知方向和速度的能力,并允许用户通过配对方式控制机器人。1 可装载 40 磅货物的货运机器人,例如“Gita”2,可以携带备件和工具陪同技术人员开展作业,无需车辆。

将这种 PFFtag 技术与 GNSS(全球导航卫星系统)3 传感器配对后,它可以集成到所有类型的现场机器中。测试已在“Spot”4 机器人上进行。经全面测试后,该技术可用于建筑、建筑维护和物流行业,支持直观的协作式机器人跟随和协助建筑工人完成各种任务。

 
PFFtag™, Piaggio Fast Forward and Trimble announce proof-of-concept

为机器人应用打开大门

医院、仓库和供应中心以及酒店越来越多地使用机器人来改善服务和客户关怀。然而,要让机器人自主工作,它们需要能够独立穿过工地或建筑物,包括使用电梯或工业电梯。

TK Elevator 现已开发出一种机器人接口平台,可帮助机器人使用电梯,在建筑中自由地上下移动。该接口允许机器人通过 WiFi 或 4G LTE 与电梯通信,并像人类乘客一样选择楼层。

“人口老龄化和开发室内/室外导航技术将大大普及人和机器人(无论自主与否)合作。我们相信,新建筑高度竞赛将需要灵活的工作、生活和娱乐空间,并需要交通创新,例如无坑自动人行道、多舱、多方向运输系统和支持机器人的电梯。”
Javier Sesma
TK Elevator 业务发展部副总裁

依靠机器人

到目前为止,建筑行业的变化一直是缓慢进行的。然而,随着行业看到采用机器人等先进技术带来的快速变化,很快将有巨大变化发生。通过与机器人合作,建筑将受益于新的速度和效率,这必将会引发设计和可持续发展领域的又一波创新浪潮。

 
How gita carries

Image Credits

LiDar Technology, image by Daniel L. Lu, taken from Wikimedia Commons

PFFtag™, Piaggio Fast Forward and Trimble announce proof-of-concept, video by Piaggio Fast Forward, taken from YouTube

How gita carries, video by Piaggio Fast Forward, taken from YouTube