建筑工地大秀絕活兒！艾利特機器人解鎖智能建造多樣化場(chǎng)景
2024-11-01
伴隨協(xié)作機器人在視覺(jué)傳感、控制算法等核心技術(shù)的突破，協(xié)作機器人這種更靈活高效的全新自動(dòng)化解決方案，在建筑領(lǐng)域的用武之地越來(lái)越多，為建筑工地的設計、施工和運營(yíng)帶來(lái)多種前所未有的可能性。作為未來(lái)建筑行業(yè)的自動(dòng)化伙伴，協(xié)作機器人能做哪些工種？艾利特帶你一探究竟！
在建筑行業(yè)，安全性和質(zhì)量是永恒的主題，但也面臨多種挑戰：
1. 勞動(dòng)力短缺：隨著(zhù)建筑行業(yè)對技術(shù)工人需求加大，許多地區存在勞動(dòng)力短缺現象，影響項目交付時(shí)間和質(zhì)量。 |
2. 安全隱患：建筑工地工作條件復雜，面臨諸多安全隱患，如何降低事故發(fā)生，成行業(yè)亟待解決問(wèn)題。 |
3. 生產(chǎn)效率低：傳統建筑作業(yè)采用人工操作，效率較低且容易受到天氣和現場(chǎng)條件影響，項目延期和成本超支現象頻發(fā)。 |
4. 資源浪費：建筑行業(yè)在施工過(guò)程中存在材料浪費和能耗高的問(wèn)題，對可持續發(fā)展提出了挑戰。 |
目前，艾利特機器人在建筑行業(yè)的場(chǎng)景應用正逐步增加，其靈活性和安全性成許多建筑項目的理想選擇，在各大建筑領(lǐng)域大秀絕活，一顯身手。
可滿(mǎn)足客戶(hù)在噴涂、刷墻、打螺釘、鋼結構焊接、模板作業(yè)、巡檢、微震檢測、水泥搬運、工地清潔、裝配等場(chǎng)景應用。
在建筑裝飾領(lǐng)域，墻面噴涂效率與質(zhì)量一直是衡量施工水平的關(guān)鍵指標。華東某從事建筑機器人研發(fā)制造的客戶(hù)，通過(guò)使用艾利特協(xié)作機器人，推出的膩子乳膠漆噴涂一體機器人，引領(lǐng)行業(yè)進(jìn)入自動(dòng)化新時(shí)代，目前該客戶(hù)已成功完成了數百萬(wàn)平方米的施工交付。
技術(shù)方案
機器人利用智能化的控制系統和精準的噴涂技術(shù)，通過(guò)自動(dòng)導航定位、自動(dòng)作業(yè)路徑規劃和自主移動(dòng)行走作業(yè)，實(shí)現了墻面膩子、乳膠漆的均勻噴涂。
方案成效
■ 多場(chǎng)景適用性：適用于住宅、公寓、寫(xiě)字樓等室內墻面噴涂施工，覆蓋墻面、飄窗門(mén)框上下沿、天花板、橫梁等多種噴涂需求。
■ 小型化與便攜性：機器人的緊湊設計，使其能夠輕松適應所有標準戶(hù)門(mén)及電梯尺寸，便于現場(chǎng)部署和運輸。
■ 噴涂質(zhì)量一致性：通過(guò)恒定的噴涂壓力和速度控制，確保每一次噴涂作業(yè)都能達到高標準的統一性和質(zhì)量。
■ 全自動(dòng)智能化：深度學(xué)習算法與自動(dòng)路徑規劃技術(shù)的結合，賦予機器人高度的智能化，實(shí)現全自動(dòng)噴涂作業(yè)，極大提升施工效率。
■ 高穩定性與高精度：室內激光定位導航與運動(dòng)控制實(shí)時(shí)校正技術(shù)的應用，確保機器人在復雜環(huán)境下的穩定運行。激光導航與噴霧高度精確控制技術(shù)，進(jìn)一步提升噴涂的精準度。
■ 高效率：單人即可操作，支持同時(shí)控制2臺或多臺機器人，效率提高兩倍或多倍。一鍵啟動(dòng)作業(yè)，自動(dòng)任務(wù)規劃，實(shí)現全自動(dòng)作業(yè)流程，簡(jiǎn)化施工人員的操作負擔。
該方案可廣泛用于住宅、公寓、寫(xiě)字樓等場(chǎng)景的室內墻面噴涂施工，能實(shí)現對房屋室內墻面、飄窗門(mén)框上下沿、天花板、橫梁等膩子、底漆和面漆的全自動(dòng)噴涂作業(yè)。
焊接是建筑鋼結構施工中至關(guān)重要的工序之一，工地鋼結構件品種繁多、尺寸各異，且分布于工地各類(lèi)面積的空間中，多以超大工件為主，且對焊接質(zhì)量要求更高，客戶(hù)多要求產(chǎn)品輕巧靈活、免示教、焊接精準。
傳統焊接方法依賴(lài)于經(jīng)驗豐富的焊工，由于焊接工作環(huán)境較惡劣，工況復雜作業(yè)強度高，不僅導致招工難，并且焊接質(zhì)量因人而異不易管理。大型工件移動(dòng)不便，想要成功部署自動(dòng)化，對焊接機器人的靈活性有很高的要求。
▲華東某工地現場(chǎng)鋼構對接
解決方案
艾利特機器人攜手某華東焊接設備生產(chǎn)商推出專(zhuān)為建筑工地鋼結構焊接打造的移動(dòng)焊接機器人，重量輕，移動(dòng)便捷，其底座可固定在磁吸底座上，可輕松側吸在鋼板上，實(shí)現隨需吸附?？勺杂膳渲迷诟黝?lèi)窄小焊接地點(diǎn)，倒裝配合導軌還可滿(mǎn)足超大型、超復雜結構件焊接，突破空間限制；更搭載云端工藝庫，無(wú)需特別編程即可輕松實(shí)現焊接自動(dòng)化，手動(dòng)拖拽示教，靈活切換不同焊接軌跡，穩定可靠。
方案成效
機器人能夠根據預設的路徑和焊接參數，自動(dòng)進(jìn)行焊接操作，并確保每個(gè)構件都達到高標準的焊接質(zhì)量。項目組通過(guò)機器人焊接，減少了人工焊接的時(shí)間，提高了整體施工效率。
在建筑施工中，模板作業(yè)是結構施工中必不可少的一環(huán)。該客戶(hù)現場(chǎng)工況復雜，需要高空作業(yè)，具有一定危險性。采用自動(dòng)化拉拔螺桿之前，需3個(gè)操作員分布在多層樓道板間，拉拔螺桿。
同時(shí)工地螺桿分布較廣，需不斷爬上爬下，且拉拔過(guò)程中，伴隨模板震動(dòng)，高層作業(yè)員不安全。震動(dòng)產(chǎn)生的水泥塊，從高處墜落容易砸傷下層作業(yè)員。不僅效率低、工序繁瑣，而且對工人的技能要求較高，易出現安全隱患。
艾利特解決方案
艾利特推薦使用2臺CS612協(xié)作機器人，其末端工具可兼容夾持螺桿及背楞，搭配3D視覺(jué)系統。人工通過(guò)校點(diǎn)，使機械臂達到合適的位置，并通過(guò)3D視覺(jué)拍照，可精準識別螺桿&背楞的空間位置，并拉出螺桿。
機器人末端帶有力反饋功能，可以監控該過(guò)程的拉拔力，當拉拔力超出額定值時(shí)，如殘留水泥塊較多，導致拉拔力較大，可自動(dòng)判別，并啟動(dòng)震蕩電機，震蕩一定時(shí)間后，繼續執行螺桿拉拔動(dòng)作。
方案成效
艾利特具有非常廣泛的產(chǎn)品覆蓋面，生態(tài)適配產(chǎn)品多樣，極大增加客戶(hù)使用便捷性。使用該方案，客戶(hù)僅需一名操作人員即可操作，節省2個(gè)人工，縮減人工成本20萬(wàn)元，并規避了人員操作過(guò)程中的不安全性。同時(shí)艾利特CS系列協(xié)作機器人標配IP68，可完全滿(mǎn)足客戶(hù)露天環(huán)境作業(yè)的防水要求。
TBM施工經(jīng)常頻繁遇到巖質(zhì)差、高埋深、高地應力的工程環(huán)境。因開(kāi)挖易產(chǎn)生巖爆災害，輕則巖塊剝落影響襯砌效果，重則飛石傷人、砸壞設備，甚至可能導致TBM卡機、局部崩塌等，嚴重影響人員設備安全和工程的正常推進(jìn)。
傳統鉆孔埋設永久監測點(diǎn)的方式耗時(shí)耗力，且傳感器安裝區域處于巖爆的危險區，嚴重威脅到工作人員的生命安全。因此，客戶(hù)急需設計一種能夠避免傳感器頻繁人工拆裝的方法，即采用機器人通過(guò)遠程控制方式來(lái)完成的微震監測布設系統。
▲微震監測參考圖
解決方案
根據實(shí)際應用場(chǎng)景環(huán)境以及對機器人負載臂展的要求，艾利特最終推薦客戶(hù)使用EC66協(xié)作機器人，其自重僅17.5kg，工作半徑914mm。輕量化機身讓自身機械卡死的點(diǎn)少，小范圍的動(dòng)作更為靈活，也保證了行走機構的輕量化。
傳感器采用鉆孔內可回收式安裝，可回收裝置將傳感器與巖壁耦合接收微震數據，部署裝置由行走機構和自動(dòng)安裝機械臂兩部分組成，行走機構實(shí)現軸向移動(dòng)，機械臂實(shí)現傳感器安裝與回收動(dòng)作。
由于TBM內環(huán)境相對惡劣，溫度高（一般30℃~40℃）、濕度大、涌水以及中低水平的粉塵，要求機械臂能防水防塵，耐用性要強。艾利特機器人EC系列為IP54防護等級，滿(mǎn)足在TBM內的作業(yè)需求。
客戶(hù)痛點(diǎn)：
■ 高勞動(dòng)強度：水泥塊作為建筑材料，通常重量大、體積大，搬運需要耗費大量體力，對工人造成極大身體負擔。 |
■ 工傷風(fēng)險：搬運重物增加了工人受傷的風(fēng)險，尤其是在狹小空間或不穩定地面上。 |
■ 效率低下：傳統手工搬運方式效率較低，容易導致時(shí)間和資源的浪費。 |
■ 環(huán)境局限：客戶(hù)標準水泥塊質(zhì)量8KG，不標準水泥塊質(zhì)量12KG，需要放置100塊，堆垛層高要求1.5米；同時(shí)放置的柜子深度50厘米，傳統人工難以放置。 |
方案成效
使用艾利特CS620協(xié)作機器人，其臂展達1.8米，負載20KG，末端力矩26厘米，可以延長(cháng)臂展滿(mǎn)足客戶(hù)柜子深的要求，搭配AGV做成的復合機器人解決方案，完全滿(mǎn)足客戶(hù)使用需求。
協(xié)作機器人作為未來(lái)建筑行業(yè)的自動(dòng)化伙伴，除以上應用場(chǎng)景外，還能做什么？
打螺釘與緊固應用
建筑項目會(huì )涉及大量打螺釘和緊固任務(wù)，協(xié)作機器人可自動(dòng)化這一過(guò)程，進(jìn)行自動(dòng)打孔，增強打孔速度和精度，在墻體和其它構件上自動(dòng)完成打孔操作；在特定的施工環(huán)境下自動(dòng)裝配螺釘，確保每個(gè)螺釘的緊固力度均勻，使得構件的固定更加高效，減輕工人的負擔。
搬運與物流
建筑工地上的材料搬運是一個(gè)繁重且耗時(shí)的任務(wù)。協(xié)作機器人可以在工地內移動(dòng)、搬運各種建筑材料，自動(dòng)完成取放操作，從而提升施工進(jìn)度。
預制構件裝配
在預制建筑項目中，艾利特協(xié)作機器人可搭配末端夾具，快速、高效完成構件的安裝，大幅度縮短項目的施工時(shí)間。
現場(chǎng)監測與檢驗
艾利特協(xié)作機器人搭配AGV，配備先進(jìn)傳感器、攝像頭和導航系統，能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)監測與巡檢，及時(shí)發(fā)現施工過(guò)程中的問(wèn)題，節省人工檢查的時(shí)間，提高工程的安全性和精準度。
裝修與清理工作
在室內裝修過(guò)程中，協(xié)作機器人也能承擔起涂刷、貼壁紙、以及清理等工作。能夠縮短裝修周期，提高施工質(zhì)量。
協(xié)作機器人會(huì )完全取代建筑工人么？相反，機器人作為人類(lèi)工人的補充，通過(guò)承擔重復性、高危險的工作，讓人類(lèi)專(zhuān)注于更富有創(chuàng )意和復雜性的任務(wù)。
提高施工效率：
艾利特協(xié)作機器人可以幫助完成高強度、重復性的工作，并24 小時(shí)不間斷工作，大幅提高施工速度，縮短項目交付時(shí)間，降低因工期延誤導致的額外成本。
提升施工質(zhì)量：
機器人可集成先進(jìn)的傳感器等生態(tài)配件，實(shí)現對施工現場(chǎng)的實(shí)時(shí)監測與反饋，優(yōu)化資源配置，規范施工流程，顯著(zhù)降低施工中的人工錯誤，提高整體建筑質(zhì)量。
促進(jìn)安全生產(chǎn)：
機器人可承擔危險和繁重的任務(wù)，降低工人在高風(fēng)險環(huán)境中作業(yè)的需求，降低工人面臨的安全風(fēng)險。減少工傷事故發(fā)生，提升整體施工安全性。
節約成本：
通過(guò)精確控制和自動(dòng)化作業(yè)，艾利特機器人能夠有效降低原材料的浪費，降低能源消耗，為可持續建筑提供支持。同時(shí)機器人投資回報率高，6-12個(gè)月即可收回成本，減少人力成本和運營(yíng)及維護成本。
在全球建筑行業(yè)轉型的關(guān)鍵時(shí)期，艾利特協(xié)作機器人以其靈活性、安全性和高效性，為行業(yè)的轉型升級提供了新的可能性。
伴隨創(chuàng )新發(fā)展與場(chǎng)景深耕，期待更多建筑項目能夠受益于協(xié)作機器人，未來(lái)，艾利特機器人將繼續助力建筑行業(yè)向更加智能化、安全化和高效化的方向發(fā)展。
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