Эволюция кладки: коллаборативный робот – секретное оружие немецких строителей

На строительной площадке в Германии был впервые протестирован коллаборативный робот, призванный помочь каменщикам укладывать кирпичи с высокой точностью. Этот инновационный проект стал результатом сотрудничества Мюнхенского технического университета (tum) и строительной гильдии Мюнхен-Эберсберг, открывая новую главу в истории строительства.

Коллаборативный робот: партнер в строительстве

Робот представляет собой манипулятор с захватом, установленный на подвижной платформе. Он перемещается вдоль стены (размером примерно 4×2,5 м) и использует цифровой двойник конструкции — полную виртуальную модель стены с точными параметрами. Это позволяет интегрировать логику сборки прямо в процесс проектирования, делая работу робота более точной и эффективной.

"Робот обеспечивает точность, на которой человек достигает предела своих возможностей. Строить таким образом имеет смысл", — объясняет Маркус Брукнер, инструктор каменщиков и штукатуров, подчеркивая преимущества использования роботов в строительстве.

Цифровой двойник: ключевой элемент технологии

Использование цифрового двойника конструкции является ключевым элементом этой технологии. Он позволяет роботу не просто выполнять команды, а действовать в рамках архитектурной концепции, учитывая различные параметры, такие как климатические условия и энергоэффективность здания.

Роботизация и человеческий труд

Проект подчеркивает, что роботизация не заменяет человеческое мастерство, а расширяет его возможности, особенно в сложных или точных задачах. Робот помогает соблюдать углы наклона кладки, учитывая такие факторы, как солнечное освещение или движение воздуха, что делает здания более энергоэффективными.

Один из участников семинара, ученик каменщика Драган Станоевич, признался: "Поначалу пришлось немного привыкнуть, когда роботизированная рука внезапно начала работать вместе с нами. Теперь это легко представить", — подтверждая, что сотрудничество между людьми и роботами — это будущее строительной отрасли.

Устойчивое строительство: пример инноваций

Стена, построенная в рамках семинара, является не только точной, но и устойчивой с климатической точки зрения. Она выполнена из мономатериалов — то есть из одного типа строительного материала, в данном случае кирпича, что упрощает демонтаж и повторное использование в будущем.

В конструкции применены:

1. клинкерный кирпич или пропитанный кирпич снаружи — для защиты от влаги и погодных условий;
2. теплоизоляционный кирпич внутри — например, перфорированный, который лучше сохраняет тепло.

Благодаря использованию кирпича как основного строительного материала можно строить проще и экологичнее, отметил Брукнер, подчеркнув важность демонтажа и возможности повторного использования строительных материалов.

Толщина стены достигла 55 см, что примерно на 20-25 см больше, чем в стандартной кладке. Это обусловлено использованием нескольких слоев кирпича, без дополнительных материалов, как это часто бывает в современных многослойных системах.

Профессор Дёрфер о будущем строительства

Профессор цифрового производства tum Катрин Дёрфер подчеркнула: "Именно взаимодействие цифрового планирования, роботизированного исполнения и мастерства создает новые возможности в строительстве. Коллаборативная робототехника не заменяет мастерство, а целенаправленно его расширяет".

Главная цель проекта — разработка методики строительства климатически устойчивых стен в условиях города. Для этого используются геометрические конфигурации, рассчитанные с помощью климатического моделирования. Такая стена может быть адаптирована под определенные условия, например, ее можно спроектировать так, чтобы летом в помещении было прохладнее, а зимой теплее — без дополнительных энергозатрат.

Проект не только способствует улучшению строительных процессов, но и готовит специалистов будущего, которые смогут использовать технологии в сочетании с традиционными навыками.

Интересные факты:

• В Японии разработаны роботы, способные выполнять различные строительные работы, включая кладку кирпичей и установку каркасов.
• 3D-печать используется для создания зданий из бетона и других строительных материалов.
• Умные дома оснащаются системами автоматизации, которые управляют освещением, отоплением и другими функциями.
• В Дубае строится самый высокий в мире небоскреб, использующий передовые технологии в строительстве.

Этот инновационный проект в Германии демонстрирует потенциал коллаборативной робототехники в строительстве. Взаимодействие людей и роботов, использование цифровых технологий и акцент на экологичности открывают новые горизонты для развития строительной отрасли.