Роботы, дроны, лидары: мы уже среди вас!

В России и за рубежом с удивляющей и радующей периодичностью создают роботизированные и беспилотные устройства, способные принести пользу строительной отрасли. И отрасль их активно использует!

В Казахстане построили 3D-печатный дом, способный выдержать 7-балльное землетрясение.

Первое казахстанское 3D-печатное здание возвела в Алматы датская компания COBOD. Здание построено с помощью фирменного 3D-принтера BOD2, работающего со строительными смесями. Дом спроектирован с расчетом на землетрясения силой до 7 баллов по шкале Рихтера.

Основную структуру здания напечатали всего за 5 дней, а полное завершение проекта, включая установку окон, дверей и мебели, заняло 2 месяца.

3D-принтер BOD2 в стандартной конфигурации позволяет печатать объекты шириной до 14,5 м и высотой до 8 м, а в длину область построения можно масштабировать по необходимости.

В проекте использован сверхпрочный бетон с прочностью на сжатие до 60 Мп, который обычно применяется при строительстве небоскребов и мостов. Смесь изготовлена из местного сырья со связующей добавкой D.fab.

Площадь дома — 100 кв. м. Он спроектирован с учетом экстремальных климатических условий региона. В Казахстане температура колеблется от -57 до +49 град С, и такая смесь обеспечивает долговечность и устойчивость построек.

В Мичигане изобрели «цифровой двойник» фрезерного станка.

Специалисты из Мичиганского университета разработали систему, которая позволяет определить оптимальную скорость работы станков на производстве, обеспечить высокое качество продукции, увеличить скорость изготовления.

В основе системы лежит использование «цифрового двойника» — виртуальной копии реального станка.

«Цифровой двойник» станка учитывает физические характеристики станка и данные с датчиков в режиме реального времени и различные факторы неопределенности в производственном процессе, например, вероятность возникновения брака. И это его ключевое преимущество.

Использование машинного обучения и данных в реальном времени позволяет адаптировать алгоритм к различным условиям и требованиям качества.

Цифровой станок сокращает время создания деталей на 38% для фрезерного станка и на 17% для 3D-принтера.

В разработанные в Иннополисе дроны интегрировали высокоточные лидары для геодезии.

Это линейка систем, необходимых для картографирования объектов, построения их детальных 3D-моделей и топографических планов в нужном масштабе.

Так, дрон с лидаром CHCNAV AlphaAir15 предназначен для высокодетальных и мелкомасштабных аэросъемок, особенно в густых лесах и районах с перепадом рельефа. Он может сканировать объекты с высоты 500-700 м c частотой до 2 млн импульсов в секунду и регистрировать до 16 отражений от одного импульса.

InnoVtol-3 c лазерным сканером AlphaAir 450 способен инспектировать линии электропередачи, проводить топографическую съемку, обследовать сельские и лесные хозяйства. За 1 полет калиброванная 26-мегапиксельная фотокамера и высокопроизводительный лидар могут снять территорию площадью 100 кв. км.

Дрон с лидаром AlphaAir 10 проводит лазерное сканирование с автоматизированными процессами измерений, построение ортофотопланов и 3D-моделей. Он излучает до 500 тыс. импульсов в секунду и в реальном времени фотографирует объект.

Дрон с мультиплатформенным мобильным лазерным сканером AlphaUni 20 создан для съемки дорожного покрытия, инвентаризации, топографических и комплексных инженерных измерений. Он способен сканировать любую поверхность с расстояния до 500 м, измеряя с частотой до 2 млн импульсов в секунду.

Сейчас в Иннополисе работают над получением сертификата «СТ-1» для подтверждения российского производства.

Лазерное сканирование применяют для обследования инженерных коммуникаций во время ремонта.

3D лазерное сканирование применяется при монтаже систем водоотведения и водоснабжения, открытых электросетей, систем пожаротушения, вентиляции. Оно позволяет сопоставить фактическое и проектное положение коммуникаций и актуализировать проектную информационную модель сооружения.

На уже имеющихся старых коммуникациях, благодаря технологии лазерного сканирования, можно построить трехмерную цифровую модель трубопроводов с точным расположением всех элементов: фланцев, запорной арматуры, соединений и т.д. Также положение коммуникаций может выноситься на 2D планы и разрезы.

Лазерное сканирование может применяться при проектировании сетей. На основе облака точек подготавливается информационная модель помещений и уже проложенные коммуникаций. В этой актуальной модели проводится дальнейшее проектирование. Использование такого подхода позволяет инженерам избежать многочисленных нестыковок и переделок, особенно в случае объектов, насыщенных коммуникациями.

В Южно-Сахалинске с помощью дронов проинспектировали ход строительства западного объезда города.

Полеты позволяют фиксировать нарушения содержания улично-дорожной сети, отслеживать работы на строящихся объектах.

Применение беспилотников позволяют дистанционно увидеть, сколько техники и рабочих задействованы на объекте, на каком этапе находятся работы.

Использование современных технологий позволяет заметно оптимизировать рабочие процессы. Инженерам теперь необязательно лично выезжать на объекты для проверки, они отсматривают и анализируют материалы, которые поступают с беспилотника, и в случае выявления каких-либо проблем, решают их вместе с подрядчиками.

Также для мониторинга за состоянием дорог в регионе используют нейросетевой комплекс, который распознает дефекты и нарушения с помощью технологий ИИ.

В комплексе все эти инструменты позволяют получать полную картину о состоянии дорог и предпринимать необходимые меры по устранению нарушений.

Полетная платформа Matrice 300 RTK, оснащенная подвесом с камерой DJI Zenmuse H20T, поднимается на высоту 80-100 м и снимает дорожное полотно и инфраструктуру в реальном времени с помощью двух камер.

Камеры оснащены 20-кратным оптическим зумом и полноформатной матрицей, что позволяет детально и довольно точно распознавать дефекты и нарушения нормативного содержания дорог.

Дрон может взлетать с любой неподготовленной поверхности, что отлично подходит для его эксплуатации в черте населенного пункта.

Разработано первое отечественное ретрофит-решение, позволяющее переоборудовать старые самосвалы в беспилотники.

После этого они смогут работать в автономном или в удаленно управляемом режиме. Комплекс от «Цифра Роботикс» включает в себя набор контроллеров и датчиков для дооборудования машин, которые изначально были разработаны для управления человеком.

Первый ретрофит-проект по горным самосвалам компания планирует закончить летом текущего года. Благодаря решению, старые грузовики смогут доработать свой век без водителя.

Преобразить стены в доме можно с помощью робота-принтера отечественного производства.

ArtRobots печатает любые изображения на стенах и любых других вертикальных поверхностях. Изображения можно нанести на любые материалы: стекло, плитка, бетон, кирпич, дерево и многие другие.

Робот-принтер позволяет за считанные мгновения преобразить любое помещение: нужно выбрать изображение, рисунок или фотографию, указать габариты печати. Всю остальную работу сделает робот.

Изначально печатающая головка устанавливается на расстоянии в 3-8 мм от стены. На ней установлены специальные датчики, которые «видят» изменение поверхности и дают сигнал печатающей головке повторять геометрию стены, не нарушая заданное расстояние. Длина хода печатающей головки относительно стены — 15 см. Она справится с любой фактурой, исключения — выпирающие розетки, выключатели и гвозди (более 1 см). Робот использует пигментные краски на водной основе.

Преимущества робота-принтера в скорости нанесения до 10 кв. м в час, экономии материала и средств, исключении человеческого фактора.

Новая нейросеть способна генерировать полноценные 3D-города.

Бета-версия расширения ICity для Blender генерирует недоделанные «остатки» улицы по наброскам пользователя. Достаточно нарисовать геометрию улицы, а все остальное система добавит самостоятельно — настоящая помощь архитекторам и дизайнерам.

В комплект ICity входят 20 процедурных зданий — от небоскребов до многоквартирных домов с возможностью создания собственных пресетов; 12 строительных пресетов; 60 дорожных активов.

Система загружена набором базовых активов, которые формируют фундаментальную структуру города. Процедурные системы ICity мгновенно преобразуют их в детализированные здания и улицы. Генерация на основе блоков плавно создает разнообразные города. Каждая сборка уникальна, а каждый рендер раскрывает новую городскую среду.

За считанные секунды можно создать потрясающие дороги — новый инструмент позволяет настраивать ширину, полосы движения и ресурсы. Интересно, что нейросеть позволяет разбросать мусор, листья, лужи и даже добавить дренаж воды, чтобы создать ощущение по-настоящему обжитого дома.

Новосибирские ученые научили нейросеть будить водителей.

Инновационные часы SleepControl отечественного производства могут контролировать состояние водителя за рулем и предотвращать засыпание, стимулируя человека к пробуждению. Устройство прогнозирует поведение водителя с помощью характеристик пульса.

Чтобы встроить в часы нейросеть, ученые переделали аппаратную базу. Также они внедрили в базовую станцию датчик алкоголя.

В настоящее время идет финальная тренировка нейросети. Эксперимент проводят в лабораториях и в движении — на автомобилях. После завершения пилотных испытаний, компания планирует расширить функциональное применение устройства контроля усталости. Устройство уже получило поддержку со стороны областного министерства науки.

Теперь ни один, даже очень уставший, водитель строительной техники не уснет за рулем!

Владислав Крупен

Этот материал опубликован в июньском номере Отраслевого журнала «Строительство». Весь журнал вы можете прочитать или скачать по ссылке: https://www.ancb.ru/files/pdf/pc/Otraslevoy_zhurnal_Stroitelstvo_-_2024_god_06_2024_pc.pdf