«Роботы-строители»

Группа ученых из Швейцарской высшей технической школы Цюриха провела испытания роботизированной системы, позволяющей людям успешно взаимодействовать с роботами на строительной площадке.  

Экономисты опасаются, что из-за последствий мирового экономического кризиса в некоторых секторах строительной индустрии возникнет нехватка рабочей силы. Поэтому в ближайшие десятилетия часть заданий, которые обычно выполняют простые рабочие, поручат сложным техническим устройствам – возможно, роботам. Несколько групп исследователей уже разрабатывают таких роботов, но возникает одна трудность: как поведет себя робот, перенесенный из контролируемого пространства завода в постоянно меняющиеся условия стройплощадки? 

«Роботы делают за нас то, что мы сами не можем сделать руками, — говорит Ян Вильманн, руководитель отделения архитектуры и цифровых технологий Швейцарской высшей технической школы Цюриха. —  Потенциально роботы способны не только на повторяющиеся операции под непосредственным компьютерным управлением. Они могут собирать объекты в пространстве, не нуждаясь при этом, например, в измерительных приборах, дополнительных инструментах или дополнительном времени». 

Вильманн и его коллеги недавно провели испытания новой роботизированной системы, позволяющей людям взаимодействовать с роботами на стройплощадке. Человек и робот в созданной швейцарскими учеными системе — скорее напарники или сотрудники, и каждый добавляет в строительный процесс что-то свое, уникальное, чего не может дать другой. Например, человек может действовать в сложной среде в зависимости от ситуации, но чтобы построить стену из бетонных или каменных блоков, ему требуется постоянные, отнимающие время визуальные подсказки. Роботам же, напротив, трудно ориентироваться в сложной среде, но если их контролировать с помощью программного обеспечения, они могут быстро и с большой точностью собрать из имеющихся материалов сложный объект.

«Роботы хороши для таких действий, на которые человек чисто физически не способен, тогда они становятся как бы дополнением к человеческому разуму, — объясняет Вильманн. — Например, можно использовать сенсоры, чтобы приспособить компьютерный дизайн к реальным условиям на стройплощадке».

В ходе недавних испытаний промышленный робот швейцарской фирмы ABB Group был установлен на подвижном основании на гусеничном ходу. Специальная система контроля позволяла ему обнаруживать объекты и препятствия в непосредственном окружении. С помощью пары вакуумных захватов на манипуляторе робот по заданию ученых возводил из кирпичей сложные по форме объекты: круглые башни, извилистые стены с пустотами в самых неожиданных местах и скульптурные витые колонны.

В настоящее время швейцарские ученые пытаются совместить робототехнику с объемной печатью в проекте Mesh Mould. Созданные по технологии трехмерной печати арматура и опалубка помещаются в  пустоты, которые затем заполняются бетоном. Это позволяет добиться высокой точности и большого конструктивного разнообразия.

 Ян Вильманн считает, что подобное сотрудничество между людьми-дизайнерами и роботами-исполнителями приведет к разительным переменам в архитектуре, инженерии и строительстве — переменам, которые не ограничиваются только автоматизацией, но изменят саму логику процесса, открывая новые возможности для творчества. И если перспектива замены человека роботом кого-то смущает, не стоит забывать, что главная цель робототехники — не заменить, а дополнить человека и его навыки.

Текст: Кевин Уилкокс, по материалам издания Civil Engineering