Приложение 5. ПРИМЕНЕНИЕ РОБОТОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Innovation (англ) – нововведение, новация, новшество.

Robt (от robota) – подневольный труд, rob – раб.

Леонардо да Винчи сделал первый чертеж человеческого робота. Термин изобрел писатель Карел Чапик с братом Йозефом и использовал в пьесе «Россумские универсальные роботы» («RnR») 1921 г.

Робот – это электромеханическое, гидравлическое, пневматическое устройство (или их комбинация), предназначенное для осуществления различных операций, выполняемых человеком.

Современные роботы выполняют задачи, подчиняясь командам оператора или заранее составленной программе, а также с помощью технологии искусственного интеллекта.

Промышленный робот имеет 2-6- степеней свободы и может перемещать грузы в несколько сот килограммов в радиусе до нескольких метров.

Робот перемещает массивные и крупногабаритные предметы, обеспечивает точную сварку, покраску, а также использует оптическое зрение и сортировку продукции.

Он не только повышает производительность но и обеспечивает высокое качество продукции и стабильность этого показателя при больших параметрах.

В зависимости от степени участия человека в процессе управления роботы делятся на:

- экзоскелетные;

- биотехнические;

- автономные или автоматические;

Экзоскелетоны – это антропоморфные конструкции, которые надеваются на руки, ноги или корпус человека и служат для воспроизводства их движений с коэффициентом усиления.

Полуавтоматические роботы – это роботы, в которых ручное управление сочетается с автоматическим.

Роботы с автономным или автоматическим управлением могут функционировать без участия человека, обладая элементами искусственного интеллекта.

Производственные роботы – роботы, предназначенные для выполнения тяжелой, монотонной, вредной и опасной для здоровья людей физической работы. Широко используются в строительстве а также на транспорте и сельском хозяйстве.

Исследовательские роботы – сбор, переработка и передача информации в обследуемых объектах.

Строительные роботы – дистанционное управление, машина на гусеничном ходу, с мощным манипулятором и разнообразным навесным оборудованием. Он проезжает через дверные проемы 0,8х1,4 метра, поднимается по лестничным пролетам в зданиях, работает в подвалах и производственных помещениях, на свайных полах, в бизнес-центрах и жилых домах, транспортабелен (на любом грузовике). Может оснащаться любым оборудованием. Его особенности: отсутствие выхлопных газов, безударная технология не нарушает технику безопасности, отсутствие шума, заменяет несколько рабочих, сокращает ручной труд.

Выполняемые задачи: откопка, погрузка, разборка железобетонных и кирпичных конструкций, демонтаж металла, снятие слоев поверхности, бурение отверстий, перенос предметов, подрубка свай, забивание шпунтов и др. работы.

Используется в опасных и агрессивных средах. Использован при реконструкции Саяно-Шушенской ГЭС. Обеспечивает безопасность, многофункциональность, повышает производительность труда, совершенствует процессы реконструкции объектов в городах, специализируется по демонтажу в зданиях и сооружениях.

Разработка строительных роботов позволяет минимизировать участие человека в строительной отрасли. Применение такой техники сокращает затраты на строительство в 5 раз; скорость возведения конструкций увеличивается в 200 раз. Наиболее активно внедряются роботы для возведения 2х-3х этажных домов с габаритами до 25х20х15 метров по монолитной технологии. Работа ведется круглосуточно, сокращение срока строительства до 2х месяцев. Без участия человека на строительной площадке производится:

- выемка грунта под фундамент;

- подготовка бетонного раствора;

- укладка фундамента, стен и перекрытий.

Робот выполняет функции рабочих – бесперебойная подача компонентов бетонной смеси и контроль работы оборудования. Установка, монтаж и демонтаж строительных лесов и опалубки при использовании робототехники не нужна. Бригада из 2-х человек за год возводит до 5 зданий, готовых для отделочных и коммуникационных работ. Применение компьютеров и датчиков обеспечивает точность до 0,4 мм.

В последние годы в мире набирает обороты научно-исследовательская деятельность в области робототехники и автоматизации в строительстве.

Роботы могут залезать на стены, выполнять отделочные работы, сооружать модульные конструкции и каркасы зданий, заменять каменщиков и сварщиков, выполнять каналы для вентиляции, электропроводки, водопроводных труб.

Строительные роботы, обычно, представляют собой один или несколько манипуляторов, которыми управляет координатор.

Такие машины используются для проведения строительных и подрывных работ, сноса зданий, расчистки площадок под застройку, выполнения опасных работ. Они могут быть оснащены дистанционным управлением.

Корейские разработчики создают роботов для автоматизации процесса по строительству небоскребов, на 1/3 сокращая трудоемкость.

В США созданы электроадгезионные строительные роботы, способные передвигаться по вертикальным поверхностям.

Электроадгезия – это эффект сцепления при воздействии на систему внешнего электрстатического поля (ВЭП).

Создана машина, способная взбираться на строительные леса и конструкции – модель Ну DRAS-Acsent цепляется за опоры и балки, обвиваясь вокруг них своим телом. Змеевидный робот оснащен электроприводом, встроенным сенсором и камерами. Может использоваться при опасных работах и заменять рабочих при инспекции строительных площадок.

Основные причины недостаточного опыта применения роботов заключаются в том, что каждый проект уникален и не допускает применения стандартных и высокотехнологичных решений. Применение бетонных каркасов зданий требует использования дорогих строительных смесей с высокой скоростью твердения, без опалубочных и без арматурных технологий. Стоимость роботов непомерно высока: 1,5 – 2,0 млн.долларов.

В ближайшем будующем активно будут использоваться роботы при малоэтажном строительстве. Они уже активно применяются при возведении коттеджей по монолитной технологии. При этом в несколько раз сокращаются временные и денежные затраты; обеспечивается высокая точность строительства; бесперебойно выполняются безлюдные операции: устройство фундаментов, подготовка бетонного раствора, подача раствора и укладка его в стены и перекрытия. Имеется опыт применения роботов при выполнении каменной кладки.