Thiết kế robot xây dựng: Nguyên lý và cân nhắc cho hệ thống di động

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Bối cảnh: Robot xây dựng có lịch sử hơn 30 năm, nhưng chưa phổ biến do đặc thù ngành AEC: thiết kế phi tiêu chuẩn, môi trường thi công biến động, chậm ứng dụng CNTT, và phân mảnh ngành. Tác giả đề xuất cách tiếp cận thiết kế để khắc phục các rào cản này.

  • Phân loại chiến lược tích hợp robot:
  •   + (a) Tiền chế ngoài công trường: robot cố định, độ chính xác cao.
  •   + (b) Di động tại chỗ: robot gắn trên nền tảng di chuyển, linh hoạt.
  •   + © Gắn vào kết cấu: robot nhẹ, tích hợp vào giàn giáo hoặc xe tự hành.
  • - Thiết kế hệ thống di động:
  •   + Hệ thống 1: ABB IRB2600 gắn trên xe nâng kéo dài, có giỏ nâng và xe điều khiển riêng. Tăng tầm với lên 3.7m, tải trọng 20kg. Phân tích độ cứng, khả năng tiếp cận, độ chính xác, và khả năng lập trình.
  •   + Hệ thống 2: UR10 gắn vào giàn giáo, nhẹ (29kg), dễ lắp ráp, có bánh xe và ray trượt. Tích hợp cảm biến laser để hiệu chỉnh sai số do biến dạng giàn giáo.
  • - Phần mềm điều khiển:
  •   + Môi trường lập trình trực quan tích hợp CAD, CAM, và VP (Visual Programming) trên Grasshopper/Rhino.
  •   + Hỗ trợ mô phỏng động học, lập trình robot, giao tiếp phần cứng, và tối ưu hóa đường đi.
  •   + Tích hợp dữ liệu từ robot (vị trí, tín hiệu) vào mô hình thiết kế để hiệu chỉnh và lập kế hoạch.
  • - Ứng dụng thực tế:
  •   + In 3D tại chỗ bằng nguyên lý đùn vật liệu: in keo, in mối nối phức tạp.
  •   + Hàn kết cấu thép ngoài trời: tích hợp cảm biến laser để theo dõi đường hàn, hiệu chỉnh sai số theo thời gian thực.
  •   + Phân tích sai số, độ cứng, và khả năng bám đường hàn bằng mô hình toán học.
  • - Kết luận: Robot xây dựng sẽ thay đổi tư duy thiết kế và thi công. Tác giả kêu gọi tích hợp sâu hơn giữa phần mềm thiết kế, phần cứng robot, và quy trình sản xuất. Đề xuất thiết kế kiến trúc như hệ thống thay vì sản phẩm tĩnh.