Hệ Thống Robot Có Thể Tăng Tốc Xây Dựng

Một hệ thống robot xây dựng mới được phát triển bởi các kỹ sư tại Đại học Purdue có thể giúp các công ty xây dựng tạo ra các tòa nhà nhanh hơn. Hệ thống này dựa trên một thiết kế cơ khí sáng tạo và công nghệ tầm nhìn máy tính.

Jiansong Zhang là một giáo sư trợ lý về công nghệ quản lý xây dựng tại Viện Bách khoa Purdue.

“Công việc của chúng tôi giúp giải quyết tình trạng thiếu hụt lao động trong ngành xây dựng bằng cách tự động hóa các hoạt động xây dựng quan trọng,” Zhang nói. “Trên một công trường xây dựng, có nhiều yếu tố không xác định mà một robot xây dựng phải có thể tính toán hiệu quả. Điều này đòi hỏi công nghệ cảm biến và lý luận tiên tiến hơn nhiều so với những công nghệ thông thường được sử dụng trong môi trường sản xuất.”

Thiết Kế Của Hệ Thống

Một trong những lợi ích chính của hệ thống mới được thiết kế là nó hạn chế số lượng thiết bị cần thiết cho certain nhiệm vụ. Ví dụ, thiết kế tùy chỉnh và hiệu ứng có nghĩa là cùng một cánh tay có thể đặt và cố định vật liệu, thay vì cần hai nhiệm vụ riêng biệt.

Thông qua việc sử dụng các thuật toán tầm nhìn máy tính được thiết kế đặc biệt cho hệ thống robot xây dựng này, nó có thể cảm nhận các yếu tố xây dựng. Các kỹ sư có thể lấy dữ liệu mô hình thông tin xây dựng (BIM) trong các môi trường khác nhau và khớp nó với các yếu tố xây dựng.

Quá trình này cho phép các chuyên gia xác định các chướng ngại vật và nguy cơ an toàn trong khi hệ thống hoạt động.

“Bằng cách dựa trên cảm biến cho cánh tay robot của chúng tôi xung quanh công nghệ tầm nhìn máy tính, thay vì các hệ thống cảm biến có phạm vi hạn chế và tốn kém hơn, chúng tôi có khả năng hoàn thành nhiều nhiệm vụ cảm biến với một cảm biến giá cả phải chăng,” Zhang nói. “Điều này cho phép chúng tôi thực hiện một hệ thống mạnh mẽ và linh hoạt hơn với chi phí thấp hơn.”

Robot Trong Xây Dựng

Sự phát triển mới này có ý nghĩa lớn đối với ngành xây dựng, vì lĩnh vực này vẫn còn ít tự động hóa hơn so với các lĩnh vực khác. Nó vẫn phụ thuộc nặng vào lao động thủ công, điều này đúng trong xây dựng thương mại, phá dỡ và cải tạo.

Mặc dù phụ thuộc nặng vào lao động thủ công, ngành công nghiệp này sẽ được cách mạng hóa bởi trí tuệ nhân tạo và robot. Công nghệ đang phát triển, với các phát triển như phát triển từ Đại học Purdue đóng vai trò quan trọng.

Một trong những rào cản lớn nhất đối với trí tuệ nhân tạo và robot trong ngành này là robot thường yêu cầu một môi trường được kiểm soát. Điều này không đúng với các công trường xây dựng, thường xuyên và không được kiểm soát, thay đổi theo thời gian thực. Khi các hạn chế như vậy được khắc phục, sẽ có sự tăng cường sử dụng robot trong lĩnh vực này, vì chúng rất năng suất và có thể xây dựng các tòa nhà hiệu quả hơn.

Tại Đại học Purdue, các nhà nghiên cứu undergraduate đã hỗ trợ phát triển hệ thống trong phòng thí nghiệm Tự động hóa và Xây dựng Thông minh (AutoIC) của Zhang. Nó được trình diễn tại Triển lãm Công nghệ OCT 2021: Trạng thái Đổi mới.