Строительные роботы

Строительные роботы — роботы, используемые для возведения домов, зданий, сооружений или их отдельных частей. Применяются в том числе при использовании технологий 3D-печати бетоном или специальными композитными материалами.

Основные категории роботов, используемых в строительстве

  • Промышленные роботы — применяются для выполнения широкого спектра операций, как правило, это роботы шарнирно-сочленённого типа. Внешне и по принципу движения напоминают человеческую руку, используются для автоматизированной сборки и сложных сварных работ.
  • Декартовы роботы — предназначены для быстрой 3D-печати, например, с использованием бетонных или композитных смесей. Перемещаются по трём осям в декартовой системе координат.
  • Коллаборативные роботы — работают совместно с человеком, зачастую выполняя задачи, которые слишком сложны для человека. Могут копировать движения человека для операций в труднодоступных или опасных для человека зонах стройки.
  • Роботы-дроны — устройства, которые способны как коллективно, так и поодиночке, собирать актуальную информацию о ходе строительства без участия человека или выполнять отдельные работы на строительной площадке.
  • Самоходные строительные машины — модифицированные тяжёлые машины с управляющими системами на основе искусственного интеллекта, например, бульдозеры, экскаваторы, гусеничные погрузчики, а также специализированные комплексы для 3D-печати или сварки металлоконструкций.
  • Роботы-гуманоиды — антропоморфные устройства для выполнения широкого спектра работ, таких как отделка, покраска и другие. Например, японский строительный робот HRP-5Pангл. HRP-5P. Однако для выполнения большинства строительных задач робот не обязательно должен быть универсальным или иметь антропоморфную форму — зачастую достаточно конструкции, оптимизированной под конкретную задачу.
  • Мини-строители — группы связанных между собой роботов небольших размеров относительно возводимой конструкции. Каждый выполняет свою функцию в зависимости от стадии строительства и инструкций от центрального компьютера, используя собственные датчики и локальные системы позиционирования. Дополнительный робот обеспечивает снабжение остальных жидкими строительными материалами. Как правило, такие роботы закрепляются на конструкции и перемещаются по ней, последовательно выполняя работы. К примеру, последний из роботов может устранять шероховатости, возникшие на предшествующих этапах 3D-печати.

Примеры роботизированного строительства и 3D-печати домов

В 2016 году китайская компания WinSun построила два дома площадью 80 и 130 квадратных метров с внутренними дворами. На печать блоков и сборку ушло всего два дня. Слоган компании WinSun: «Мы печатаем будущее архитектуры»[1].

В феврале 2017 года на площадке Ступинского завода ячеистого бетона подмосковная компания «Апис Кор Инжиниринг» (Apis Cor) на специально спроектированном строительном 3D-принтере за 24 часа машинного времени напечатала небольшой жилой дом[2]. Позднее, в 2019 году, в Дубае был напечатан двухэтажный дом[3].

В 2018 году компания Mighty Buildings при помощи 3D-печати и робототехнических систем изготовила жилые модули различной площади — от студий до четырёхкомнатных домов. Используемая технология позволяет строить и сдавать дома вдвое быстрее, чем при традиционном строительстве, задействовать на 95 % меньше рабочей силы, а отходы уменьшить в 10 раз. Строительство проводится с помощью специального, негорючего композитного материала[4].

Примечания