«Робот-каменщик» на базе конструктора Lego Mindstorms EV3

XVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

«Робот-каменщик» на базе конструктора Lego Mindstorms EV3

Тортышев Т.Д. 1Чистяков И.А. 1
1Школа интеллектуального развития «Мистер Брейни»
Охоткина К.А. 1
1Школа интеллектуального развития «Мистер Брейни»
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Укладка кирпича является сложной и трудоемкой ручной работой и в век современных технологий кажется устаревшим процессом, требующим автоматизации.

Вопросами автоматизации процесса кирпичной кладки ученые заниматься уже дано. И с первого взгляда, кажется, что данный процесс многократно повторяющихся операций как нельзя лучше подходит для автоматизации.

На самом же деле это далеко не так. И все созданные роботы каменщики или описаны на бумаге, или существуют на уровне прототипов, не поставленных на конвейер.

Основная сложность состоит в большом разнообразии и неупорядоченности необходимых для этого процесса действий.

Мы решили изучить эту проблему, понять почему до сих пор этот процесс не получил популярности в автоматизации и предложить свое решение!

Цель исследования:разработка и моделирование робота каменщика на базе конструктора Lego Mindstorms EV3.

Задачи исследования:

Изучить роботов помощников на строительной площадке, познакомиться с их функциями;

Найти информацию о роботах каменщиках, рассмотреть их виды;

Узнать о преимуществах и недостатках роботов каменщиков;

Создать свой прототип робота-каменщика на базе конструктора LeGo Mindstorms EV3;

Создать программу, которая позволит наглядно продемонстрировать работу нашей модели.

В качестве источников информации мы использовали различные сайты. При конструировании движимых частей проекта нам помогли книги и методические пособия о простых и сложных механических передачах [2, 3, 4], при создании программ мы руководствовались учебными пособиями по образовательной робототехнике [3, 5].

Глава 1. Общие сведения

Роботы-помощники на строительной площадке

Строительство — это область человеческой деятельности, где для робототехники имеется огромный потенциал. Строительный робот способен облегчить труд рабочих, ускорить процесс, обеспечить возведение уникальных сооружений в экстремальных условиях. В настоящее время существует целое направление с такой специализацией, базирующееся на инновационных технологиях и подходах.

Робототехника Universal Robots в строительстве

Комплексный подход в автоматизации строительных работ продемонстрировали разработчики роботов Universal Robots. Их можно рассмотреть на примере самого легкого представителя этой серии — модели UR3e. Это компактный коллаборативный робот, подходящий для совместной работы с разнообразным оборудованием. Он имеет манипулятор в форме руки, в котором обеспечивается круговое вращение (360 градусов) во всех сочленениях (суставах) и неограниченное вращение в торцевом соединении. Такая подвижность дает возможность выполнения различных работ с подъемом и перемещением предметов весом до 3 кг. Робот имеет универсальные способности. Его можно использовать для сборки конструкций (в том числе для завинчивания и сварки), склеивания, дозировки многокомпонентных смесей и растворов, полировки и зачистки, погрузочно-разгрузочных работ (Рисунок 1.1.1, Приложение).

Строительные роботы для кладки кирпичей роботы для кладки кирпичей

Возведение кирпичной кладки — это достаточно трудоемкая и однообразная работа. Однако при ее выполнении необходимо тщательно контролировать горизонтальность рядов и вертикальность кладки. Строительные роботы, работающие по соответствующей программе, легко справляются с такой задачей, значительно ускоряя процесс (Рисунок 1.1.2, Приложение) [7].

Универсальный FANUC M-10iA/12S

Модель FANUC M-10iA/12S с укороченной рукой и полым запястьем - это высокоскоростной аппарат с великолепной подвижностью суставов. Способен манипулировать предметами весом до 12 кг. Такой аппарат справляется с облицовочными материалами. Он может укладывать стекловолокно, пенопластовые и другие плиты. Высокая скорость достигается при ламинировании. Аппарат часто используется при погрузочно-разгрузочных работах, при этом формируется идеальная укладка в штабели (Рисунок 1.1.3, Приложение).

Самоходный вакуумный подъемник-робот Geko PV

Больших физических усилий требует подъем и монтаж достаточно тяжелых строительных элементов — панелей (например, стеклянных), сэндвич-панелей, листов и плит. Облегчить такие операции способен подъемник Geko PV. Это самоходное устройство в виде коленчато-локтевого механизма, обладающего специальными захватами вакуумного типа повышенной мощности. С их помощью оборудование захватывает и удерживает габаритные предметы весом до 175 кг. Груз может поворачиваться, фиксироваться в горизонтальной и вертикальной плоскости (Рисунок 1.1.4, Приложение).

Роботы краны MCC 804

Краны предназначены для сборки строительных конструкций в высотных сооружениях и входят в автоматизированную систему RCA, объединяющую такие подсистемы: подготовка и сборка материала, сборка балок и ферм, строительная система всего объекта, контроль и управление. Среди лучших аппаратов выделяется МСС 804 на гусеничном ходу. Оборудование снабжено телескопической 4-секционной стрелой, способной поднимать груз весом до 8 тонн на высоту почти 14 м (Рисунок 1.1.5, Приложение).

Роботы «Кука» для строительства из дерева

Для возведения деревянных строений создали аппарат серии KR Quantec. В нем применена технология сшивки деревянных элементов. С помощью робота можно изготовить различные детали таких конструкций (Рисунок 1.1.6, Приложение).

Роботы для сноса зданий

Для демонтажа различных сооружений роботы применяются уже несколько лет. Они представляют собой мобильные агрегаты, напоминающие экскаватор. Такие аппараты комплектуются всевозможными инструментами: дробилками, ковшами, молотами, сеялками. Ими разрушаются бетонные конструкции и демонтируются другие элементы (Рисунок 1.1.7, Приложение).

Дроны в строительстве

Новое направление использования роботизированной техники в строительстве — задействование дронов. Они широко применяются для геодезических исследований перед началом строительства, контроля проведения работ и их соответствия проекту. Помимо таких исследовательских функций, дроны способны выполнять и практические работы: очистку территории, покраску, транспортировку и подъем строительных материалов (Рисунок 1.1.8, Приложение).

Роботы и 3D-принтеры в строительстве

Современные 3D-принтеры находят применение в строительстве. Они используются для изготовления отдельных элементов и конструкций путем экструзии, порошковой технологии, аддитивной сварки. Такие детали отличаются высокой точностью, сложными формами и быстрым изготовлением (Рисунок 1.1.9, Приложение) [6, 7].

Рассмотрев достаточное количество видов роботов-помощников на строительной площадке, нас с командой заинтересовал робот-каменщик. Нам стало интересно, как он работает, какие виды существуют, и какие у него преимущества и недостатки.

Виды роботов-каменщиков

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.

Изучив материалы обо всех созданных ранее роботах каменщиках, мы с командой поделили их на 2 вида [8]:

Полуавтоматические механические каменщики

Это машины для автоматизации кирпичной кладки стен. По сути, они облегчают человеку тяжелую физическую работу. Эти роботы способны класть слой раствора, и выкладывать на него по кирпичи. Они не могут никак воспринимать своё окружение и принимать какие-либо решения, а только выполнять однотонные действия с помощью механических приспособлений. Эти машины полностью контролируются людьми. И все, что им требуется для работы, тоже организуется человеком.

Первые такие роботы были созданы в начале XX века. Теоретически эти машины должны были работать на верхней части стены, класть слой раствора, и выкладывать на него по кирпичу за раз. Распространения они не получили, однако есть информация, что одну из них (от изобретателя Джона Найта) использовали для постройки кирпичной стены, которая стоит до сих пор [9].

Патенты на подобные «моторизованный каменщик» можно найти в 60-х и 70-х годах, но они не так уж сильно отличается от конструкции 1900-х годов. Все попытки создать механического каменщика не ушли далеко от демонстрационных образцов и не имели коммерческого успеха.

Автоматические роботы-каменщики

В отличие от чисто механических, эти роботы способны не просто повторять одни и те же действия, а за счёт оснащения разными датчиками умеют обрабатывать поступающую из вне информацию и самостоятельно принимать решения в работе.

Роботизированные манипуляторы начали появляться в конце 1980-х начале 90-х. Они комбинировали роботизированную руку с большой степенью свободы с датчиками и управляющими системами. Они «видели» кирпич, куда его нужно класть, а потом брали его и помещали туда (Рисунок 1.2.1, Приложение).

В сравнении с предыдущими, такие роботы оснащены дополнительным оборудованием, например бетономешалкой для подготовки цементной смеси, рукой-манипулятором для захвата и кладки кирпичей, шасси для самостоятельного передвижения, резаком для деления кирпичей на части.

Для таких комплексом создается специальное программное обеспечение позволяющее роботу строить 3D-модель конечного продукта по загруженному проекту, рассчитать требуемое количество кирпичей, в том числе кирпичей, которые требуют разрезания.

Преимущества и недостатки роботов-каменщиков

Технологии не стоят на месте и компании всё больше задумываются об автоматизации технологических процессов и снижению «человеческого фактора» на производстве. Эта тенденция коснулась и роботов-каменщиков.

Какое-то время компании начали создавать и патентовать свои изобретения в этой области, но, несмотря на все подобные попытки успеха, эти системы добились примерно того же, что и их механические предшественники. Большинство не пошло дальше технических описаний, некоторые стали прототипами, но по сути никакого прогресса не случилось.

Рассмотрим основные преимущества и недостатки таких роботов на примерах наиболее удачных в настоящее время моделей:

Полуавтоматический робот-каменщик SAM100 (Semi-Automated Mason)

Полуавтоматический робот-каменщик, предназначенный для кладки кирпича с высоким качеством и производительностью. Состоит из конвейера, промышленного манипулятора и насоса для подачи строительного раствора. Робот SAM с легкостью справляется с оконными проемами и отвесами, однако не может самостоятельно возводить углы. Система может различать разные по цвету кирпичи, что позволяет роботу возводить строения с рисунком на фасаде.

Робот состоит из манипулятора-укладчика и системы нанесения цементного раствор [8].

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. Строители, познакомившиеся с работой робота-каменщика, дали ему высокие оценки. Заявленная рыночная стоимость SAM100 — US$650000.

Construction Robotics продолжает работы по совершенствованию робота-каменщика. Следует отметить, что SAM100 – единственная известная коммерческая модель робота-каменщика в мире, все прочие разработки пока находятся на стадии опытных образцов и прототипов (Рисунок 1.3.1, Приложение).

Hadrian 105 (Fastbrick Robotics, Австралия)

Автономная система для кладки кирпича. Название робот получил в честь римского императора Адриана, известного созданием римской защитной стены длиной 117 км для защиты завоеванной Южной Англии от набегов с севера местных «варваров» [10].

В ней используется грузовик, оборудованный полой стрелой, сквозь которую проходят специальные блоки. Когда блок доходит до конца стрелы, его поливают промышленным клеем, затем его берёт манипулятор и ставит в нужное положение.

Длина стрелы и то, что она закреплена на грузовике, устраняет многие ограничения на укладку блоков, присутствовавшие у других механических систем. Она может класть блоки в узких коридорах и на сложных углах, а также возвести все стены небольшого здания, передвинув при этом грузовик всего несколько раз.

Сейчас Hadrian способна класть по 200 блоков в час, а целью компании является скорость в 1000 блоков в час. С таким объемом кладки пара профессиональных каменщиков справляется за дневную смену. Правда размер блоков превышает размеры стандартных кирпичей примерно в 12 раз.

Особенность робота Hadrian X – «технология динамичной стабилизации». Манипулятор корректирует свое положение, учитывая ветер, вибрацию и инерцию. В ноябре 2018 года Hadrian успешно возвел дом с тремя спальнями и двумя санузлами за 3 дня.

Робот получает задание в виде 3D-моделей, сформированных в архитектурных программах.

Предусмотрена возможность закладки отверстий под электророводку или трубы. Робот может сканировать и резать строительные блоки, если это необходимо (Рисунок 1.3.2, Приложение).

In-Situ Fabricator (IF, Швеция)

Швейцарские исследователи также ведут работы по созданию робота, укладывающего кирпичи, который мог бы адаптироваться к изменениям обстановки на стройке и самостоятельно обучаться в процессе работы, основывая свои действия на бортовой системе «органов чувств» с электронным управлением, не нуждаясь во вмешательстве в управление человека [11].

Робот имеет сравнительно небольшую массу, мобилен и самое главное, обладает «интеллектом». Он оснащен двумя компьютерами, один из которых отвечает за движения механической «руки-манипулятора», а другой — за ориентирование. Манипулятор оборудован лазерным дальномером. При перемещении манипулятора дальномер сканирует пространство вокруг робота и строит 3-мерную схему окружающего пространства. Также в бортовую систему управления загружена цифровая модель постройки. Благодаря этим данным робот постоянно определяет свое положение в изменяющейся обстановке и ориентируется при выполнении строительных операций, что создает возможности для его автономной работы, которую он выполняет с точностью до миллиметра. Еще одним преимуществом IF является способность самостоятельно перемещаться по строительной площадке без помощи человека. Робот оснащен датчиками и камерами, которые позволяют ему не натыкаться на препятствия и людей во время движения.

Главным его достоинством, как считают разработчики, является способность адаптироваться и решать задачи при внезапных нестандартных изменениях обстановки на строительном объекте. Они считают, что это одна из первых машин, которая способна возводить нестандартные постройки, то есть проект, которых может изменяться и адаптироваться к окружающим условиям непосредственно в процессе строительства. Исследователи продолжают работу по совершенствованию IF, т.к. по словам разработчиков действия робота пока «примитивны», он как бы «работает вслепую». Робот пока еще неуверенно и медленно ориентируется в обстановке после совершения каждого действия, чтобы полноценно выполнять работу с необходимой точностью, в будущем он должен ориентироваться с большой скоростью и прямо в процессе движения (Рисунок 1.3.3, Приложение).

Несмотря на то, что существует огромное количество роботов-каменщиков, каждый из них имеет определенные недостатки. Конечно, компании, стараются улучшить их роботу, но пока идеального, и в работе, и по стоимости, создать не удалось. Поэтому мы с командой тоже решили попробовать создать свой прототип робота-каменщика, который без человеческой помощи будет класть кирпичи.

Глава 2. Создание модели «Робот-каменщик» на базе конструктора Lego Mindstorms EV3

2.1 Внешний вид модели

Перед тем, как создать нашего робота-каменщика, мы с ребятами обговорили, как он должен выглядеть, какие функции выполнять. Создали небольшой эскиз, по которому уже и конструировали нашего робота (Рисунок 2.1.1, Приложение).

Мы решили, что наш робот будет небольшой, ведь он должен свободно передвигаться по строительной площадке и без проблем проезжать через дверные проемы. Перемещение робота происходит за счет двух больших колес и маленького колесика посередине. За счет такого расположения колес, робот очень хорошо держит равновесие и не заваливается на бок (Рисунок 2.1.2, Приложение). Также робот ориентируется по одному датчику цвета, который установлен спереди робота. Увидев специальную линию для прокладки стены, он едет по ней (Рисунок 2.1.3, Приложение).

У нашего робота-каменщика обязательно есть панель управления, откуда можно управлять роботом вручную или передавать команды по сети, это блок EV3. Он установлен сзади робота (Рисунок 2.1.4, Приложение).

Сбоку у робота установлена специальная конвейерная установка с клешней, которая кладет кирпичи. Клешня сконструирована большая, для того, чтобы можно было регулировать ширину сжатия, так как кирпичи бывают разного размера (Рисунок 2.1.5, Приложение).

Посередине у робота сконструирована специальная платформа, в ней располагаются кирпичи. Задумано так, что на эту платформу автоматически подается раствор, и когда робот берет кирпич, то он уже смазан раствором (Рисунок 2.1.6).

2.2 Функционал и механические передачи робота

Мы приступили к созданию механических передач. Сначала мы установили два больших мотора и становили колеса на длинные оси. Но при передвижении наш робот иногда заваливался вперед. Такое движение нас не устраивало, поэтому мы решили усовершенствовать нашего робота. Без особой переделки конструкции, мы исправили данную проблему, сместив передние колеса с помощью зубчатой передачи.

Мы сняли колеса, установили длинную балку, на большие моторы установили ось с ведущим зубчатым колесом (24 зубчика), дальше установили на балках второе зубчатое колесо (8 зубчиков). Таким образом, получились две повышающие зубчатые передачи (изменилась скорость вращения колес), а так же изменилось направление вращения колес. Все это мы учли при создании программы (Рисунок 2.2.1, Приложение).

После мы приступили к созданию платформы, на которой расположились конвейерная установка с клешней и отсек со строительным материалом (Рисунок 2.2.2, Приложение).

Конвейерная установка работает за счет большого мотора, который мы расположили вертикально. Далее мы установили две длинные балки с двух сторон, чтобы увеличить расстояние движения клешни. С помощью длинных осей вращения и понижающей зубчатой передачи мы вывели сбоку большого мотора конвейерную ленту, состоящую из гусениц и трех специальных колес, по которым они двигались (Рисунок 2.2.3, Приложение).

На гусеницах мы, с помощью соединительных штифтов и шарниров, закрепили средний мотор. Он свободно перемещался вверх и вниз, для взятия кирпичика и его укладки (Рисунок 2.2.4, Приложение).

Далее на средний мотор мы установили специальную клешню. С командой мы решили, что она будет вращаться за счет зубчатой передачи и рычага. Средний мотор вращал ведущую среднюю шестерню (24 зубчика), она передавала вращение в правую сторону средней шестерне (24 зубчика) и захвату. А в левую сторону ведущая шестерня передавала сначала маленькой промежуточной (8 зубчиков), а потом снова средней ведомой (24 зубчика) и захвату. С помощью такой зубчатой передачи не меняется скорость вращения захватов, но меняется направление их вращения, что для нас является плюсом! Ведь захваты в рычаге должны вращаться в разные стороны, чтобы брать предметы (Рисунок 2.2.5, Приложение).

2.3 Программа для запуска робота

Перед созданием программы в среде Lego Mindstorms EV3 мы обсудили основную задачу робота-каменщика – укладывать кирпичи. Проговорили, как он должен это делать, и в какой последовательности работать.

Наша программа начинает свою работу с цикла, который прерывается через 7 секунд. Это время, за которое робот проезжает вперед от последнего уложенного кирпичика, чтобы положить рядом следующий. Робот движется вперед с помощью блоков рулевое управление (большие моторы C и A) и ожидание, которое работает в режиме датчика цвета (яркость отраженного света, порт 3). Модель едет вперед по черной линии, виляя из стороны в сторону. Таким образом, робот находит черную линию (Рисунок 2.3.1, Приложение).

По истечению 7 секунд, большие моторы останавливаются (С и A). Начинает работать средний мотор с клешней (порт D). Он захватывает кирпичик, далее третий большой мотор опускает клешню вниз (порт B). Средний мотор укладывает кирпичик и после этого, большой мотор (порт B) обратно поднимает средний мотор с клешней вверх (Рисунок 2.3.2, Приложение).

Данные действия повторяются бесконечно, так как в программе стоит цикл. Для того, чтобы робот-каменщик мог без остановки укладывать ровную, красивую, кирпичную стену.

Наша программа получилась небольшая, но она в полной мере помогает роботу выполнить все его основные задачи (Рисунок 2.3.3, Приложение)!

2.4 Демонстрация работы модели «Робот-каменщик»

Для демонстрации выполнения заданий роботом «Робот-каменщик» мы взяли из LegoDuplo кирпичики и специальное поле с черной линей, по которой робот ориентировался на стройплощадке (Рисунок 2.4.1, Приложение).

Итоговый вид нашей работы представлен на (Рисунок 2.4.2, Приложение). Видео запуска проекта ««Робот-каменщик» на базе конструктора Lego Mindstorms EV3» вы можете посмотреть по ссылке: https://vk.com/away.php?to=https%3A%2F%2Fdrive.google.com%2Ffile%2Fd%2F18XQWGYzJnY5Jbh4v053KiBxHEZQtwpW6%2Fview%3Fusp%3Ddrivesdk&cc_key=

Запускает робота с помощью программы на компьютере или через блок EV3, робот начинает аккуратное движение по черной линии. Через 7 секунд останавливается и с помощью клешни берет первый кирпичик и укладывает его рядом с черной линией. Далее возвращает клешню в исходное положение. Едет снова вперед, проезжает рассчитанное расстояние останавливается и снова укладывает рядом с другим кирпичиком. Таким образом, робот будет работать, пока оператор его не остановит.

Заключение

Мы с командой внимательно изучили информацию о роботах помощниках на строительной площадке. Узнали, что строительные роботы способны облегчить труд рабочих, ускорить процесс, обеспечить возведение уникальных сооружений в экстремальных условиях. В настоящее время существует огромное количество таких помощников, например, роботы, которые умеют укладывать стекловолокно, пенопластовые и другие плиты, роботы, которые сшивать деревянные элементы, роботы-дроны.

Больше всего наше внимание привлекли роботы-каменщики. Это такой робот, который помогает человеку укладывать кирпичные стены. Мы с командой выделили два основных вида: полуавтоматические механические каменщики и автоматические роботы-каменщики. Каждый вид имеет ряд преимуществ и недостатков. Многие компании стараются создать идеального робота-каменщика, но до сих пор это никому не удалось.

Поэтому и с командой решили создать свой прототип робота-каменщика. Мы постарались учесть все недостатки существующих моделей и создали своего робота, который без труда способен помогать человеку на строительной площадке во время укладки кирпичных стен.

Для нашего проекта мы использовали конструктор из наборов Lego Mindstorms EV3 и Lego Duplo. В нашей работе были простые механизмы: ось, малые, средние, большие шестерни и рычаг. А также сложные механические передачи: четыре зубчатых передачи, осевые передачи, конвейерная лента. Для запуска проекты мы создали программу в среде Lego Mindstorms EV3, одновременно подключая к компьютеру 4 мотора (3 больших мотора и 1 средний), 1 датчик цвета и блок EV3.

Наша модель «Робот-каменщик» - это отличный помощник на строительной площадке. Мы считаем, что наш прототип робота получился удачным, ведь мы постарались учесть все недостатки существующих роботов и не допустить их в своем!

Список используемой литературы

Курс «Машины и механизмы», курс «Основы робототехники», Школа интеллектуального развития «Мистер Брейн», - Режим доступа - https://vk.com/mrbrain_tmn;

Богданова С.М, Попова Е.Е. Благодаря механическим передачам Lego- конструкции оживают / С.М. Богданова, Е.Е. Попова// «Новые информационные технологии в нефтегазовой отрасли и образовании»: материалы VII Международной научно-технической конф. 2017 С. 160-163. Режим доступа- https://elibrary.ru/item.asp?id=30700400

Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей, - СПб.: Наука, 2013. 319с;

Лоренс Валк: Большая книга LEGO MINDSTORMS EV3; [пер. с англ. Черников С.В]. Издательство «Эсмо», 2017. - 400 с.;

Овсяницкая, Л.Ю. Курс программирования робота EV3 в среде Lego Mindstorms EV3 / Л.Ю. Овсяницкая, Д.Н. Овсяницкий, А.Д. Овсяницкий. 2-е изд., перераб. и доп – М.: Издательство «Перо», 2016. – 300 с.

Интернет источники

https://vektorus.ru/blog/stroitelnyj-robot.html

https://top3dshop.ru/blog/robototehnika-v-stroitelstve.html

https://os1.ru/event/9411-roboty-kamenshchiki-avtomatizatsiya-protsessa-kirpichnoy-kladki

https://www.britainbycar.co.uk/farnham/489-john-henry-knight

https://robotrends.ru/robopedia/katalog-robotov-dlya-stroitelstva

https://os1.ru/event/9411-roboty-kamenshchiki-avtomatizatsiya-protsessa-kirpichnoy-kladki

Приложение

Рисунок 1.1.1 Строительный робот UR3e

Рисунок 1.1.2 Строительный робот для кладки кирпичей

Рисунок 1.1.3 Строительный робот FANUC M-10iA/12S

Рисунок 1.1.4 Самоходный вакуумный подъемник-робот Geko PV

Рисунок 1.1.5 Робот-кран МСС 804

Рисунок 1.1.6 Роботы «Кука» для строительства из дерева

Рисунок 1.1.7 Роботы для сноса зданий

Рисунок 1.1.8 Дроны в строительстве

Рисунок 1.1.9 Роботы и 3D-принтеры в строительстве

Рисунок 1.2.1 Первые роботизированные манипуляторы

Рисунок 1.3.1 Полуавтоматический робот-каменщик SAM100

Рисунок 1.3.2 Hadrian 105 (Fastbrick Robotics)

Рисунок 1.3.3 In-Situ Fabricator

Рисунок 2.1.1 Эскиз робота-каменщика

Рисунок 2.1.2 Способ передвижения робота

Рисунок 2.1.3 Датчики цвета для определения черной линии

Рисунок 2.1.4 Панель управления

Рисунок 2.1.5 Специальная конвейерная установка с клешней

Рисунок 2.1.6 Специальная платформа с кирпичиками

Рисунок 2.2.1 Повышающая зубчатая передача на колесах

Рисунок 2.2.2 Основание конструкции

Рисунок 2.2.3 Конвейерная лента

Рисунок 2.2.4 Закрепленный средний мотор

Рисунок 2.2.5 Клешня (зубчатая передача)

Рисунок 2.3.1 Программный код – езда по черной линии

Рисунок 2.3.2 Программный код – укладка кирпичей

Рисунок 2.3.3 Итоговая программа для модели

Рисунок 2.4.1 Декорации: кубики Lego Duplo и специальное поле

Рисунок 2.4.2 Проект ««Робот-каменщик» на базе конструктора Lego Mindstorms EV3»

Просмотров работы: 76