Дім із бруду: як робот-павук перетворює пісок та сміття на міцні стіни
Новий «робот-павук» обіцяє будувати цілі будинки менш ніж за 24 години
Дім із бруду: як робот-павук перетворює пісок та сміття на міцні стіни
У Сіднеї розробляють будівельний робот у формі павука на ім'я Шарлотта, який зможе надрукувати на 3D-принтері будинок у повнорозмірному стані приблизно за день. Розробники кажуть, що машина може автономно формувати несучі стіни для будинку площею близько 2150 квадратних футів, використовуючи місцеві матеріали.
Деталі
Замість цементу та цегли, що доставляються вантажівками, Шарлотт ущільнює пісок, ґрунт та чисті відходи в шаруваті стіни на місці. Дослідники стверджують, що такий підхід з використанням однієї машини усуває довгі ланцюги поставок та багато етапів з високим вмістом вуглецю.
Шарлотта, будівельний робот - це мобільна система на ногах, яка поєднує робототехніку з адитивним виробництвом, створюючи об'єкти шар за шаром за допомогою принтера. Прототип, показаний у Сіднеї, не є готовим продуктом, але його архітектура дає чітке уявлення про те, куди рухається автоматизація будівництва.
Роботу очолив Клайд Вебстер, директор-засновник Crest Robotics у Сіднеї. Його робота зосереджена на гнучких польових роботах для виконання складних, повторюваних або ризикованих будівельних завдань. Імпульс надається кризою житлового будівництва та прагненням скоротити викиди вуглецю.
«Будівельні матеріали, які ми використовуємо сьогодні, – навіть проста цегла, виготовляються з багатьох процесів, і деякі з них дуже – дуже вуглецевомісткі», – сказав доктор Ян Голембевський, співзасновник Earthbuilt Technology .
Від ґрунту до конструкції. Crest описує систему, встановлену на ходовій частині, яка збирає пісок, землю та подрібнену цеглу, зв'язує суміш у текстилі, а потім ущільнює її в послідовні шари.
В основі лежить екструзія – проштовхування матеріалу через сопло для формування шарів. Це дозволяє роботу створювати безперервні шари без розчинових швів, керуючись цифровими планами.
«Він працюватиме зі швидкістю понад 100 мулярів», – сказав доктор Голембієвський. Команда наголошує на швидкості так само, як і на простоті.
Також важливий діапазон рухів, оскільки ноги можуть переступати по нерівній поверхні, де колісні машини загрузнуть. Компактна складна рама також полегшує транспортування, що важливо для віддалених об'єктів.
Роботи Шарлотти можуть скорочувати викиди вуглецю. Будівлі використовують багато енергії та матеріалів. У звіті Програми ООН з навколишнього середовища зазначається, що у 2022 році на цей сектор припадало 37 відсотків викидів вуглекислого газу, пов'язаних з енергетикою та технологічними процесами.
Скорочення етапів, що містять найбільше вуглецю, на ранніх стадіях може мати надзвичайно значні наслідки пізніше. Саме тут втілений вуглець, загальні викиди від виробництва та переміщення матеріалів, стає ключовим показником для будівельників та регуляторних органів.
Розробники Шарлотти стверджують, що їхній метод повністю уникає цементу , перетворюючи чисті відходи на міцні стіни. Якщо дані щодо продуктивності та безпеки підтвердяться, це дозволить скоротити як витрати, так і викиди в рамках того ж проекту.
Існує також аспект робочої сили. Автоматизація, яка виконує повторювані завдання з високим рівнем ризику, може зменшити кількість травм, дозволяючи меншим бригадам виконувати більш кваліфіковану роботу.
Балансування роботів та працівників. Автоматизація в будівництві ставить глибокі питання щодо майбутнього людської праці. У країнах, які вже стикаються з нестачею робочої сили, роботи, такі як Шарлотта, могли б зменшити навантаження, беручи на себе повторювані або небезпечні завдання. Однак у регіонах, де робочі місця в будівництві є рятівним колом для мільйонів людей, перехід на машини може змінити способи існування та вимагати масштабних програм перепідготовки.
Аналітики попереджають, що повна автоматизація може збільшити розрив у доходах між тими, хто проектує, і тими, хто експлуатує або обслуговує ці системи. Однак деякі експерти бачать більш збалансований шлях: використання роботів для доповнення, а не заміни кваліфікованих людських бригад. Така модель могла б пришвидшити роботу, водночас зберігаючи прийняття рішень людиною в центрі кожного проекту.
Безпека, код та обмеження попереду. Будь-яка структурна система повинна пройти перевірку норм, вогнестійкість та інспекції. Це вимагає часу та достовірних даних, включаючи випробування на навантаження, довговічність під дією спеки та затоплення, а також надійний контроль якості.
Раннє використання, ймовірно, буде зосереджено на малоповерхових будівлях, де шляхи кодування зрозуміліші. Кожна юрисдикція також встановлюватиме обмеження щодо того, де, коли та як робот може працювати поблизу людей.
Центральним тестом буде консистенція матеріалу. Потоки ґрунту та відходів відрізняються залежно від ділянки, тому калібрування та перевірка є важливими для передбачуваної міцності.
Прихильники стверджують, що цифрові рецепти можуть коригувати пропорції змішування в режимі реального часу. Незалежне тестування має підтвердити це твердження на основі стандартизованих контрольних показників.
Складана, легка конструкція Шарлотти також призначена для місячних робіт. Окремий проект від AI SpaceFactory та NASA описує стратегії екранування поверхневих структур, включаючи геометрію самозатінення та 2,7-метрове (близько 8,9 футів) покриття з реголіту для блокування радіації та мікрометеороїдів.
Цей місячний матеріал називається місячним реголітом , пухким пилоподібним ґрунтом, що покриває Місяць. Він поводиться інакше, ніж земні ґрунти, тому будь-який принтер повинен адаптуватися до вакууму, низької сили тяжіння та екстремальних температур.
Лабораторні дослідження натякають на практичні шляхи. В одній рецензованій статті повідомляється, що геополімери на основі реголіту можуть досягати структурної міцності, придатної для захисних оболонок та дорожніх покриттів, за контрольованих умов.
Якщо ці результати будуть застосовані за межами лабораторії, автономні принтери можуть допомогти побудувати перші міцні сервісні відсіки, сховища та укриття на південному полюсі Місяця.
Раніше ми розповідали, міністерство цифрової трансформації України оголосило про початок стратегічної співпраці з американським технологічним гігантом NVIDIA. Метою партнерства є амбітний проєкт — розбудова так званого Суверенного Штучного Інтелекту (ШІ) в Україні, що має забезпечити країні технологічну незалежність та прискорити цифрову трансформацію.
Вас може зацікавити:
Не пропустіть цікавинки!
Підписуйтесь на наші канали та читайте новини у зручному форматі!
