Gritt và MasTec hợp tác đưa AI vật lý vào xây dựng điện mặt trời

Gritt và MasTec đang mở rộng việc ứng dụng AI vật lý tại các công trường xây dựng năng lượng tái tạo, bắt đầu với các dự án điện mặt trời quy mô tiện ích ở nhiều bang của Mỹ. Quan hệ hợp tác kết hợp các hệ thống robot của Gritt với đội ngũ xây dựng của MasTec Renewables, đưa AI từ phần mềm lập kế hoạch vào việc di chuyển và lắp đặt vật liệu.

Theo thông báo, MasTec đã đánh giá Gritt tại các dự án đang triển khai, nơi những hệ thống này hỗ trợ lắp đặt các tấm pin mặt trời có công suất tính bằng megawatt. Hiện hai công ty lên kế hoạch triển khai một loạt dự án và sẽ tìm hiểu các ứng dụng trong những lĩnh vực cơ sở hạ tầng khác. Họ không công bố các điều khoản tài chính của thỏa thuận hoặc xác định địa điểm cụ thể của từng dự án.

Đối với robot xây dựng, môi trường vận hành mới là yếu tố đáng chú ý. Một trang trại điện mặt trời có hàng nghìn công việc lắp đặt lặp đi lặp lại, nhưng những công việc này diễn ra trong điều kiện thời tiết thay đổi, địa hình gồ ghề, thiết bị di chuyển và có người làm việc ở gần.

Phụ kiện robot dành cho thiết bị mà các đội thi công đã quen sử dụng

Cách tiếp cận của Gritt kết hợp AI với các phụ kiện robot dành cho máy móc xây dựng thông dụng. Trong thông báo ra mắt, công ty cho biết họ kết nối các cánh tay robot với những phương tiện như máy xúc lật trượt và xe nâng để xử lý vật liệu và lắp ráp. Cách làm này tự động hóa các thiết bị quen thuộc, thay vì yêu cầu nhà thầu đưa vào sử dụng một nền tảng phương tiện hoàn toàn mới.

Công ty chính thức ra mắt công chúng vào tháng 7 cùng khoản tài trợ 32,4 triệu USD ở vòng tiền hạt giống và vòng Series A, trong đó có 26 triệu USD ở vòng Series A do Obvious Ventures dẫn đầu. Thỏa thuận với MasTec được ký kết sau đợt ra mắt đó và sau quan hệ hợp tác xây dựng điện mặt trời với Burns & McDonnell trước đây.

Trang sản phẩm điện mặt trời của Gritt xác định việc gắp và đặt tấm pin là một ứng dụng hiện có; lắp ráp xà gồ, vận chuyển cấu kiện và giám sát là những lĩnh vực công ty dự kiến mở rộng. Trang này cho biết đã lắp đặt hơn 35.000 tấm pin và hơn 18 MW điện mặt trời. Con số riêng 2,8 GW về công trình xây dựng theo hợp đồng của công ty thể hiện khối lượng công việc trong tương lai đã được ký hợp đồng, chứ không phải các công trình đã hoàn thành.

Cách Gritt huấn luyện máy móc ứng phó với các công trường luôn thay đổi

Trong phần giải thích kỹ thuật về kiến trúc của mình, Gritt mô tả một mô hình nền tảng được huấn luyện bằng hình ảnh và video có nhãn lẫn không có nhãn từ các môi trường xây dựng. Biểu diễn dùng chung này hỗ trợ các mô hình chuyên biệt cho từng tác vụ, bao gồm chính sách điều khiển, phân đoạn và ước lượng tư thế sáu bậc tự do—xác định vị trí và hướng của một vật thể trong không gian ba chiều.

Công ty kết hợp quá trình học với các bước kiểm tra việc thực thi. Các hệ thống quan sát đánh giá mức độ bất định và xác thực những hành động được đề xuất, còn các mô hình mới ban đầu hoạt động ở chế độ bóng trước khi tiếp quản quyền điều khiển. Cơ chế tiếp quản và khôi phục giúp công việc tiếp tục khi hệ thống cần trợ giúp, đồng thời tạo ra các ví dụ để huấn luyện về sau.

Gritt cũng mô tả một quy trình từ thực tế sang mô phỏng rồi trở lại thực tế: hình ảnh và video tại công trường giúp tái dựng các cảnh, từ đó tạo thành những lượt huấn luyện và xác thực mô phỏng. Mô hình CAD, vật thể được tái dựng và các điều kiện ngẫu nhiên cho phép công ty thử lại những tình huống bất thường mà không hoàn toàn phụ thuộc vào việc gặp lại chúng tại công trường thực tế.

Những cơ chế này giải quyết một thách thức cốt lõi khi triển khai: robot phải xử lý được các điều kiện xa lạ mà không biến mọi sự cố bất ngờ thành linh kiện hư hỏng hoặc khiến dự án phải dừng lại. Mục tiêu kỹ thuật là duy trì hiệu suất ổn định khi điều kiện thay đổi, chứ không chỉ tạo ra một màn trình diễn thành công.

Vì sao MasTec là đối tác triển khai phù hợp

Mảng kinh doanh điện mặt trời của MasTec Renewables bao quát từ khâu phát triển và thiết kế đến xây dựng và vận hành. Năng lực của công ty gồm mô hình hóa hệ thống quang điện, hậu cần vật liệu, thi công móng, hệ thống thu gom điện, trạm biến áp và các kết nối điện cao thế. Công ty lắp đặt cả hệ thống cố định lẫn hệ thống giá đỡ theo dõi một trục và hai trục.

Phạm vi hoạt động rộng này đặt việc lắp đặt tấm pin bằng robot trong một quy trình triển khai tổng thể lớn hơn nhiều. Tốc độ lắp đặt của máy chỉ có ý nghĩa khi đội ngũ thi công, vật liệu, móng và công việc điện vẫn được phối hợp nhịp nhàng. Một phụ kiện hoạt động hiệu quả khi đứng riêng vẫn phải phù hợp với trình tự thi công, quy trình bảo trì và các biện pháp an toàn của nhà thầu.

Rob Turner, Phó chủ tịch phụ trách xây dựng của MasTec Renewables, cho biết quá trình đánh giá cho thấy cơ hội kết hợp kinh nghiệm của lực lượng lao động công ty với công nghệ của Gritt. Hai công ty định hướng việc triển khai theo hướng hỗ trợ các đội ngũ lành nghề, trong đó con người tiếp tục hướng dẫn và xác thực công việc.

Phát hiện công nhân là một phần của thách thức kỹ thuật

Các nghiên cứu được Gritt công bố cũng cho thấy vì sao an toàn robot ngoài trời đòi hỏi phải chú trọng đến quy trình huấn luyện. Trong phân tích về khả năng phát hiện công nhân, công ty xem xét cách các bộ lọc chất lượng dữ liệu tự động có thể loại bỏ không tương xứng hình ảnh có người đang quỳ, ngồi xổm hoặc bị che khuất một phần.

Những tư thế đó rất thường gặp tại công trường, dù xuất hiện không nhiều trong bộ dữ liệu đã qua lọc. Mô hình hộp giới hạn có thể xác định chính xác vị trí của công nhân, trong khi mô hình ước lượng tư thế lại gặp khó khăn khi tái dựng các khớp trên cơ thể họ. Loại bỏ toàn bộ mẫu dữ liệu đó có thể khiến robot khi được triển khai không nhận diện được chính những tình huống cần nhận biết.

Gritt cho biết việc bổ sung công nhân mô phỏng với các tư thế làm việc được khai thác từ dữ liệu đã cải thiện 1,6 điểm phần trăm tỷ lệ phát hiện ở các tư thế thấp trong video ghi hình thực tế tại công trường. Kết quả này chỉ liên quan đến đánh giá cụ thể về khả năng nhận thức đó; đây không phải là thước đo hiệu quả an toàn tổng thể của hoạt động triển khai tại MasTec.

Từ lắp đặt tấm pin đến thấu hiểu công trường

Tham vọng rộng hơn của Gritt là kết nối hoạt động thi công thực tế với việc kiểm tra và lập kế hoạch tại công trường. Các hệ thống của công ty thu thập thông tin trong quá trình làm việc, qua đó mở ra khả năng so sánh những gì đã thực sự được xây dựng với những gì dự án dự kiến hoàn thành tiếp theo.

Với MasTec, ứng dụng trước mắt vẫn là xây dựng các công trình điện mặt trời. Với Gritt, việc triển khai lặp lại tạo cơ hội để điều chỉnh công nghệ cho phù hợp với nhiều nhiệm vụ và điều kiện hơn. Thử thách tiếp theo của quan hệ hợp tác này nằm ở khâu vận hành: liệu có thể triển khai tự động hóa hữu ích một cách nhất quán trong các dự án mà vẫn giữ được khả năng phán đoán và phối hợp do các đội thi công đảm nhiệm hay không.