Несмотря на появление все новых и новых строительных материалов старый добрый кирпич, известный тысячи лет, не сходит со сцены — он по-прежнему широко используется.

Но укладка кирпича до сих пор не поддавалась автоматизации и как и тысячи лет назад является трудоемкой ручной работой, которая в век электронных технологий выглядит анахронизмом.

Поэтому не удивительно, что в ряде стран проводятся исследования по автоматизации процесса кирпичной кладки. Основная сложность состоит в большом разнообразии и неупорядоченности необходимых для этого действий. Ниже мы публикуем видео-сюжет на эту тему.

В программном обеспечении системы управления роботом SAM использованы инновационные разработки, в частности программа «картографирования» кирпичной кладки, в которую можно в цифровом виде загрузить схему расположения стены и кирпичей в ней и привязать к координатам GPS/ГЛОНАСС. Программу можно корректировать в зависимости от изменения реальных условий на строительном объекте. Когда корректируется вся конструкция, соответственно, уточняется и положение каждого кирпича в кладке. Таким образом строительный проект точно соответствует всем реальным размерам и ограничениям, существующим на практике. 

К тому же, такая предварительная проработка проекта в виде электронной программы позволяет представить его клиенту средствами компьютерной графики. Заказчик сможет наглядно увидеть, как будет выглядеть кирпичная кладка стен, оценить различные варианты расцветки или, например, увидеть, как будет выглядеть логотип компании, выложенный на стене кирпичами.

Имеются программные средства, позволяющие загружать в программу управления кладкой в цифровом виде логотипы и другие изображения на стене. Также программа позволяет рассчитать, сколько кирпичей понадобится распилить и сколько времени потребуется для возведения данной стены. Вся эта информация может быть получена предварительно, при укладке же кирпичей по традиционной технологии вручную такие данные как правило получить невозможно.

Раньше возведение кирпичной стены с оконными и дверными проемами, которые усложняли работу, занимало немалое время. Требовались целые часы для проведения многочисленных замеров и расчетов, чтобы определить, как для этого следует распилить кирпичи. Теперь же в электронную программу управления робота закладывается схема расположения кирпичей в стене и на экране компьютера можно увидеть ее изображение.

Программа в течение нескольких минут рассчитывает, как будет выкладываться кирпичная стена. Вместо замеров, которые каменщик производит вручную в процессе работы, все расчеты выполняет электроника, выложенная роботом кирпичная стена выглядит лучше и требуется пилить меньшее количество кирпичей. То есть, разница такая же, как в случае проведения расчетов на бумаге и на компьютере. Электронное управление позволяет точнее планировать работы, что в свою очередь повышает производительность и рентабельность работ.

Человек-каменщик в процессе работы не наткнется на других рабочих, находящихся на мостках рядом с ним и может скорректировать свое поведение, например, если внезапно поднимется сильный ветер. Создателям пришлось обеспечить роботу возможности решать все эти задачи. Два года ушло только на то, чтобы «научить» робота наносить раствор на кирпич! Датчики системы безопасности не позволят машине упасть с подмостьев и наткнуться на препятствия.

Однако, робот превосходит человека в точности укладки (SAM100 выравнивает кладку по лучу лазера), не устает и сохраняет уровень качества работы как угодно долго. Опытный каменщик может превзойти этого робота в скорости и качестве укладки, но только в течение короткого времени. Затем человек неизбежно устанет, а робот продолжит работу как ни в чем не бывало.

Для обеспечения работы SAM100 требуется три человека: оператор, помощник, подающий в машину кирпичи и раствор, а также каменщик, устанавливающий в стену закладные анкеры, зачищающий лишний раствор и исправляющий мелкие дефекты в кладке. По расчетам компании при применении робота производительность кладки кирпичной стены увеличивается в 3-5 раз, стоимость уменьшается до 50% плюс экономия на оплате труда рабочих.

Укладка одного кирпича занимает 12-14 сек в зависимости от его размеров. Такой темп создатели признали оптимальным, т. к. если скорость кладки увеличить, роботу потребуется уже два помощника, подносящих кирпичи и раствор. Строители, познакомившиеся с работой робота-каменщика, дали ему высокие оценки. Заявленная рыночная стоимость SAM100 — US$650000. Компания оценивает период окупаемости робота в 1-2 года.

Construction Robotics продолжает работы по совершенствованию робота-каменщика. Как сказал один из разработчиков машины: «SAM100 создан не для того, чтобы полностью заменить каменщиков-людей. Как и при традиционном способе укладки, требуется каменщик и помощник для подноски кирпича и раствора. Сейчас в строительной отрасли не хватает квалифицированных каменщиков и SAM100 создан, чтобы помочь справиться с этим дефицитом». Следует отметить, что SAM100 – единственная известная коммерческая модель робота-каменщика в мире, все прочие разработки пока находятся на стадии опытных образцов и прототипов.