Roboter-System kann den Bau beschleunigen

Ein neues Bau-Roboter-System, das von Ingenieuren an der Purdue University entwickelt wurde, kann Unternehmen helfen, Gebäude schneller zu errichten. Das System basiert auf einer innovativen mechanischen Konstruktion und Computer-Vision-Technologie.

Jiansong Zhang ist Assistant Professor für Bauwesen und Technologie am Purdue Polytechnic Institute.

“Unsere Arbeit hilft, den Mangel an Arbeitskräften in der Bauindustrie zu bekämpfen, indem wir wichtige Bauvorgänge automatisieren”, sagte Zhang. “Auf einer Baustelle gibt es viele unbekannte Faktoren, die ein Bau-Roboter effektiv berücksichtigen muss. Dies erfordert viel fortschrittlichere Sensoren und Reasoning-Technologien als die, die normalerweise in einer Produktionsumgebung verwendet werden.”

Die Konstruktion des Systems

Einer der größten Vorteile des neu entwickelten Systems ist, dass es die Menge an Geräten, die für bestimmte Aufgaben erforderlich sind, begrenzt. Zum Beispiel bedeutet die spezielle Konstruktion des Greifarms, dass derselbe Arm sowohl Material platzieren als auch befestigen kann, anstatt dass diese beiden Aufgaben getrennt werden müssen.

Durch die Verwendung von Computer-Vision-Algorithmen, die speziell für dieses Bau-Roboter-System entwickelt wurden, kann es Bauelemente erkennen. Ingenieure können dann die Building-Information-Modellierung (BIM)-Daten in verschiedenen Umgebungen mit den Bauelementen abgleichen.

Dieser Prozess ermöglicht es Experten, Hindernisse und Sicherheitsrisiken zu identifizieren, während das System betrieben wird.

“Indem wir die Sensoren für unseren Roboterarm auf Computer-Vision-Technologie basieren, anstatt auf teurere und weniger leistungsfähige Sensoren, haben wir die Möglichkeit, viele Sensoraufgaben mit einem einzigen, erschwinglichen Sensor zu erledigen”, sagte Zhang. “Dies ermöglicht es uns, ein robustes und vielseitiges System zu einem niedrigeren Preis zu implementieren.”

Robotik im Bauwesen

Die neue Entwicklung hat große Auswirkungen auf die Bauindustrie, da dieser Sektor im Vergleich zu anderen weniger Automatisierung aufweist. Er ist immer noch stark von intensiver Arbeit abhängig, was auch im kommerziellen Bau, Abriss und Umbau der Fall ist.

Trotz dieser starken Abhängigkeit von manueller Arbeit wird die Branche durch KI und Robotik revolutioniert. Die Technologie entwickelt sich weiter, wobei Entwicklungen wie die von der Purdue University eine wichtige Rolle spielen.

Einer der größten Hindernisse für KI und Robotik in dieser Branche ist, dass Roboter oft eine kontrollierte Umgebung erfordern. Dies ist jedoch nicht der Fall auf Baustellen, die oft unvorhersehbar und unkontrolliert sind und sich in Echtzeit ändern. Wenn solche Einschränkungen überwunden werden, wird es eine zunehmende Verwendung von Robotik in diesem Sektor geben, da sie sehr produktiv sind und Gebäude viel effizienter errichten können.

An der Purdue University halfen undergraduate-Forscher bei der Entwicklung des Systems im Automation and Intelligent Construction (AutoIC) Lab von Zhang. Es wurde auf der OCT-Technologie-Showcase 2021: The State of Innovation vorgestellt.