Ученые, инженеры и архитекторы уже вплотную приблизились к тому, чтобы воплотить мечту миллионов землян в реальность. Они трудятся над управляемыми дистанционно машинами, способными вести строительные работы практически без участия человека.
Роботы проникли в строительную отрасль, пожалуй, позднее всего. Их уже несколько десятилетий используют на производстве автомобилей, компьютеров, мобильных телефонов, всевозможных других устройств и посуды. Но почему отлично работающие роботы все еще в массовом порядке не строят дома?
Ответ: с одной стороны, они уже делают это, а с другой стороны, разработка интеллектуальных роботов, участвующих в строительстве, идет полным ходом. Будут ли автоматы доминировать на строительных площадках в будущем? – Скорее всего, работы изменят сам принцип строительства и даже конструкции зданий будущего.
Как правило, каждый строительный проект начинается с работы экскаваторщиков. Большинство принципиально важных строительных машин по-прежнему управляются людьми. Однако в последние годы появились 3D-устройства управления экскаваторами, которые используют GPS и цифровую модель местности. Они показывают водителю экскаватора состояние его машины и, при необходимости, предупреждают, если глубина местности или копания превышена.
В дополнение к 3D-управлению теперь появляется автопилот, который автоматически управляет ковшом и штангой, например, при создании мелкого грунта. Автоматика повышает эффективность работы экскаватора на 30-45%.
IOSB.BoB: экскаватор без оператора
Полноценный работ-экскаватор IOSB.BoB, созданный Фраунгоферовским институтом в Германии, может еще больше. BoB означает «экскаватор без оператора». Машина, представленная еще на Cebit 2017, собирает данные об окружающей среде с помощью датчиков и может самостоятельно перемещаться по стройке, используя алгоритмы локализации, составления карт, обнаружения препятствий и планирования движения. Однако основной областью применения этого, вероятно, самого умного в мире экскаватора является не строительство, а утилизация опасных материалов, чтобы люди не подвергали себя опасности.
SAM100: самый быстрый каменщик в мире
SAM100 – это сокращение от выражения «полуавтоматический каменщик». Этот робот уже доступен на открытом рынке – он отлично справляется с кирпичной кладкой. Робот, созданный компанией Construction Robotics, стоит около 500 тысяч долларов США и обрабатывает до 3 тысяч кирпичей в день – в шесть раз больше, чем человек-коллега. Робот использует рельсы для перемещения по подъемной платформе, а также лазер для обнаружения движения строителей, чтобы никому не навредить.
В отличие от людей-каменщиков, SAM наносит раствор непосредственно на кирпичи и всегда использует нормативное количество раствора. Данные о стенах предоставляются простым программным обеспечением CAD.
DFAB House: все из рук робота
В то время как SAM100 уже избавляет каменщиков от повседневной рутины (точнее, лишает их работы), исследователи из ETH Zurich строят полноценный трехэтажный дом. Он будет построен исключительно усилиями роботов.
DFAB House – это объединенные в одну систему различные новейшие технологии в области цифрового строительства. Машины тут сами проектируют, планируют и строят. Таким образом, используется не только преимущества каждого отдельного нового метода, но и их синергия.
Одним из участников роботизированного ансамбля DFAB House является In situ Fabricator, робот на гусенице, способный производить изогнутые формы из стальной сетки. У него есть емкость со специальной бетонной смесью для создания несущих стен. Такая стена способна выдерживать потолок из легкого бетона, который также произведен с помощью 3D-печати усилиями других роботов.
Два верхних этажа изготовлены из дерева двумя роботами в лаборатории. Помещения с уникальным дизайном строятся со скоростью промышленного производства. Роботы обрезают отдельные детали и приводят их в правильное положение, чтобы их можно было прикручивать вручную.
Эти и другие технологии, возможно, станут в будущем хорошей альтернативой человеческому труду. Во всяком случае, роботы будут использоваться там, где человеческий труд стоит дороже. Однако пока роботы все еще не могут сравниться ни с квалифицированными строителями, ни с дешевой рабочей силой из Средней Азии. Тем более, что на амортизацию роботов нужно тратить большие средства.