HEAP: робо-экскаватор сам проектирует и строит стены

Строительство стен методом сухой кладки можно считать едва ли не буквальным определением тяжёлой работы, сложной как физически, так и умственно. Несмотря на свою архаичность, этот процесс требует чрезвычайно тщательного подбора материалов и места их расположения в будущей конструкции. Это работа для настоящих мастеров своего дела либо для точнейших роботизированных машин. К слову, учёные из Швейцарской высшей технической школы Цюриха разработали именно такую машину – робота по прозвищу HEAP (Hydraulic Excavator for an Autonomous Purpose), способного собрать массивную стену из многотонных булыжников и строительного мусора, найденных на строительной площадке.

HEAP: робо-экскаватор сам проектирует и строит стены
ETH Zurich

HEAP представляет собой 12-тонный шагающий экскаватор Menzi Muck M545, доработанный цюрихскими учёными. Команда исследователей оборудовала его системой спутниковой навигации GNSS, бортовым гиростабилизатором, контрольным модулем, а также сенсорами LiDAR в кабине и на рукояти ковша. Свою работу на участке робот начинает со сканирования местности для создания 3D-карты. Система запоминает расположение всех камней на участке, в том числе и многотонных булыжников, предварительно разбросанных по территории в случайном порядке. Затем HEAP поднимает каждый камень и использует компьютерное зрение и бортовые сенсоры, чтобы сформировать его трёхмерную модель, определить массу и центр тяжести. Алгоритм, действующий на базе контрольного модуля робота, использует всю эту информацию, чтобы выбрать наиболее подходящее место для каждого булыжника.

 
В ходе демонстрационного проекта робо-экскаватор методом сухой кладки построил устойчивую стену высотой 6 метров и длиной 65,5 метра. В будущем она станет частью ступеней вертикальных террас площадью 665 м2. Метод сухой кладки предполагает сооружение стен и целых зданий из камня без использования связывающего раствора. Поскольку стабильность такой конструкции зависит от сцепки камней, необходимо максимально тщательно выбирать как сами камни, так и их расположение. HEAP работал над своей стеной в рамках нескольких смен, размещая по 20-30 булыжников за смену. По словам исследователей, именно столько камней обычно доставляют на строительную площадку за одну погрузку, если в работе используются не местные ресурсы, а материал из стороннего источника. Учёные отметили, что одной из целей проекта было проверить, позволит ли подобная система работать с имеющимися материалами, исключая необходимость тратить время и энергию на доставку булыжников из другой локации.

ETH Zurich
Поделиться в соцсетях

Добавить комментарий