機器人系統可以加速建設

普渡大學的工程師開發了一個新的建設機器人系統，可以幫助建設公司更快地建造建築。該系統依靠創新的機械設計和電腦視覺技術。

張建松是普渡大學理工學院建設管理技術的助理教授。

“我們的工作幫助解決建設業的勞動力短缺問題，通過自動化建設操作，”張建松說。“在建設工地，有很多未知因素需要建設機器人有效地考慮到。这需要比在製造環境中使用的更先進的感知和推理技術。”

系統設計

新設計的系統的一個主要優點是，它限制了某些任務所需的設備數量。例如，自定義和效應器設計意味著同一條臂可以同時安裝和固定材料，而不是需要分開進行這兩個任務。

通過使用為此建設機器人系統特別設計的電腦視覺算法，它可以感知建築元素。工程師可以將建築信息模型（BIM）數據在不同的環境中匹配到建築元素。

這個過程允許專家在系統運行時識別障礙和安全隱患。

“通過基於電腦視覺技術的感知，而不是更有限的和昂貴的感知系統，我們可以使用一個單一的經濟的傳感器完成許多感知任務，”張建松說。“這使我們可以實現一個更強大和多功能的系統，以更低的成本。”

建設中的機器人

這一新發展對建設業有著重大的影響，因為該行業的自動化程度比其他行業低。它仍然嚴重依賴人工勞動，這在商業建設、拆除和改造中尤其明顯。

儘管對人工勞動的依賴很大，但該行業將會被人工智能和機器人技術革命。技術正在發展，例如普渡大學的發展，在這一領域發揮著關鍵作用。

建設行業中人工智能和機器人技術的一個最大障礙是，機器人通常需要一個受控的環境。但是，這不是建設工地的實際情況，建設工地往往是混亂和不可預測的，實時變化。隨著這些限制被克服，該行業中將會有更多的機器人應用，因為它們是高效的，可以更快速地建造建築。

在普渡大學，研究生助理在張建松的自動化和智能建設（AutoIC）實驗室中參與了系統的開發。它在2021年OCT技術展示會：創新狀態中進行了展示。