Угол 90 градусов, который изменит мир. Чешский прорыв в роботизированном строительстве
Чешские ученые из Технического университета Либереца работают над проектом строительного робота, который должен стать прорывом на инновационном фронте создания домов. Он должен справиться с задачей, которую пока не удалось решить группам других экспертов в мире: печатать под прямым углом. Проблема заключается в том, что одним из основных препятствий на пути более быстрого развития аддитивного производства, то есть 3D – печати, являются необычные формы зданий.
Существующие на сегодняшний день строители-роботы умеют работать в основном с округлыми формами и плавными изгибами, что в чешском архитектурном пространстве устраивает лишь небольшую часть строителей и заказчиков.
— Наш робот напечатает определенную часть постройки, потом перейдет к печати стен. Затем он способен поднять имеющуюся часть и прикрепить ее к стене и далее плавно продолжать процесс 3D – печати,
— объясняет в интервью «Чешскому Радио» эксперт Вацлав Зада, под руководством которого в лабораториях Технического университета Либереца разрабатывается новый прототип роботизированной установки.
Погрешность в конце печати составит не более 5 миллиметров
Главным ее преимуществом является возможность остановить печатающую головку на несколько секунд, независимо от других функций. Разработчики должны еще на следующем этапе отстранить проблемы управления автономной робототехническим комплексом. Таким образом, машина должна справиться с острыми и прямыми углами, став уникальной установкой мирового класса. Модель новой роботизированной системы манипуляторов должна быть готова примерно в январе 2022 года.
— У нас уже есть готовая модель 1: 4, которая функционирует, как положено, однако загвоздка пока заключается в несовместимых с этим процессом приводах. Дело в том, что использоваться в данном случае должны исключительно роботизированные приводы и гармонические коробки передач, так как в обратном случае невозможно достигнуть необходимой точности параметров. Погрешность в конце печати может составлять не более 5 миллиметров, то есть это почти «ювелирные дела». Этого от нас требуют архитекторы, а мы как роботехники стремимся выполнить все их требования,
— говорит робототехник Вацлав Зада.
Зона досягаемости роботизированного помощника составит 5, 60 м
Работа над последней версией робота начнется, как только ученые проверят свои предположения на модели 1: 2. Зона досягаемости такого манипулятора составляет более 5,5 метров, что считается одним из преимуществ либерецкого научного проекта. Остальные строители обычно используют обычные роботизированные установки, предназначенные, например, для сварочных работ в автопромышленности, пояснили в лаборатории Технического университета.
Продолжает Вацлав Зада:
— Зона досягаемости нашего роботизированного помощника составит 5, 60 м, тогда как другие его промышленные «коллеги» способны осилить расстояние лишь от двух до четырех метров, причем ко всему не могут похвалиться точностью. Стандартные установки сконструированы таким образом, что если останавливается концевой эффектор, останавливаются все другие рабочие органы манипулятора. Все это существенно затормаживает процесс, в отличие от принципа работы нашей установки.
Вместо стали — стекловолокно, не подверженное коррозии
По сравнению с традиционными методами строительства, 3D-печать в строительной отрасли помогает сэкономить материал, время и усилия. На строительных площадках, где в будущем будут развернуты роботы, не потребуется ни опалубка, ни использование стали, что означало бы дальнейшую экономию затрат, в том числе на «человеческие ресурсы».
Согласно планам либерецких ученых, сталь должно заменить стекловолокно. Роботу удобнее работать с материалом на основе кварцевого песка и к тому же покрытие из стекловолокна не подвержено коррозии.
Однако ученым еще предстоит решить ряд серьезных технических проблем, связанных с аддитивным производством. В дополнение к роботизированному манипулятору необходимо создать систему измерений и организовать надлежащий контроль на строительных площадках, а также разработать состав материала пастообразного типа. В данное время решением этой задачи занимаются в Институте им. Клокнера при Чешском техническом университете в Праге.
