Роботы-Строители

 

Московский  Институт Радиотехники Электроники  и Автоматики

(Технический  Университет)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по предмету:	“Основы робототехники”
тема:	“Роботы-Строители”

 

 

 

 

 

Выполнил:

студент группы КС-5210

Вершинин  Ярослав

 

Проверила:

ассистент кафедры  ПУ

Александрова  Р.И.

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание.

 

1. Введение. Роботы в Строительстве.
1. Понятие «Робот»
2. Машины, используемые в строительстве. Их типы.

2.2.  Строительные краны.

2.3. Пневматические вакуумные разгрузчики.

2.4. Пневматический транспорт.

2.5. Цепные конвейеры.

3. Интересные факты  и сведения о роботах-строителях.

3.1. Робот-разрушитель от  Husqvarna

3.2. Самый сильный промышленный  робот в мире

3.3. Роботы-строители покоряют Луну

3.4. Мускулистый робот  Core

4. Заключение.

5. Список используемой литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Роботы  в строительстве.

Сегодня, роботы играют важную роль в развитии технологий строительства сооружений и разных объектов, и с течением времени они будут становиться все более и более используемыми в ежедневных делах.

 

Большинство строительных рабочих  мест являются скучными, трудоемкими, и опасными – как раз то, что подходит для автоматизированных роботов. У роботов есть скорость, ловкость и сила, необходимая, чтобы перевести строительство на новый уровень, улучшить его. От закладки кирпичей, до работы с тонкими, хрупкими окнами, у них есть потенциал, для того чтобы стать ценной и основной частью будущего «строительства». 

 

Роботы - идеальные рабочие, когда дело доходит до пакетирования и упаковывания строительных изделий. Некоторые роботы даже использовались, чтобы построить готовые стены. Некоторые полагают, что строительные роботы приведут к новой, инновационной архитектуре.

 

 

Понятие «Робот».

Робот - автоматическое устройство с антропоморфным действием, которое частично или полностью заменяет человека при выполнении работ в опасных для жизни условиях, при относительной недоступности объекта или для другого использования.

 

Робот может управляться оператором либо работать по заранее составленной программе. Использование роботов позволяет облегчить или вовсе заменить человеческий труд на производстве, в строительстве, при рутинной работе, при работе с тяжёлыми грузами, вредными материалами, а также в других тяжёлых или небезопасных для человека условиях.

 

Человекоподобный робот (после  его создания) станет первым универсальным  инструментом, так как сможет пользоваться широчайшим набором любых технических  средств, уже сделанных человеком  для себя.

 

Появление станков с числовым программным  управлением (ЧПУ) привело к созданию программируемых манипуляторов для разнообразных операций по загрузке и разгрузке станков. Появление в 70-х гг. микропроцессорных систем управления и замена специализированных устройств управления на программируемые контроллеры позволили снизить стоимость роботов в три раза, сделав рентабельным их массовое внедрение в промышленности. Этому способствовали объективные предпосылки развития промышленного производства.

 

 

Машины, используемые в строительстве.

 

Строительные  краны.

 

Строительные  краны широко применяют в гражданском, промышленном, энергетическом и гидротехническом строительстве при выполнении монтажных  работ, а также при вертикальном и горизонтальном перемещении грузов. Находят они также применение на складах и полигонах предприятий  строительной индустрии. 
От других видов кранов башенные краны отличаются высоким расположением стрелы, что вместе с достаточным вылетом крюка обеспечивает большое подстреловое пространство, в котором может разместиться возводимое сооружение.

 
        По конструктивному  исполнению башенные краны могут  быть разделены на три основные  группы: самоходные по наземным  подкрановым рельсовым путям;  приставные краны с башней, прикрепляемой  к возводимому сооружению; самоподъемные,  опирающиеся на каркас сооружения. 
Для строительства зданий до 6 этажей применяют в основном самоходные башенные краны, перемещающиеся по наземным подкрановым (рельсовым) путям, а для более высоких зданий — приставные или же самоподъемные, опирающиеся на каркас здания. 
В строительстве применяются также краны, собираемые из стандартных сборочных единиц башенных кранов — это и краны-погрузчики и другие краны, отличающиеся уменьшенной высотой башни или ее отсутствием. 
Эти краны применяют при возведении подземной части здания, а краны-погрузчики — на предприятиях строительных конструкций (полигонах и складах заводов железобетонных изделий). 

По конструктивному  исполнению башенные краны делятся  на краны с поворотной башней и  краны с неповоротной башней. 
По способу изменения вылета крюка различают башенные краны с управляемой (маневровой) стрелой и краны с грузовой тележкой, перемещающейся по стреле. Металлоконструкции основных элементов башенных кранов могут быть решетчатые или сплошные трубчатые.

 

Пневматические  вакуумные разгрузчики.

Пневматические вакуумные разгрузчики  цемента применяются для разгрузки  цемента из крытых вагонов. 
Вакуумный разгрузчик цемента состоит из самоходного заборного устройства, гибкого рукава цементовода, осадительной камеры с рукавными фильтрами, винтового питателя, воздуховода и вакуум-насоса.

 
         В процессе разгрузки цемента самоходное заборное устройство разгрузчика заходит в вагон и подгребающими дисками подает цемент к всасывающему соплу; цемент под действием вакуума транспортируется по гибкому цементоводу в осадительную камеру. 
В осадительной камере цемент вследствие резкого падения скорости потока осаждается на дно. Воздух же, проходя рукавные фильтры, очищается от взвешенных частиц цемента и, пройдя по воздуховоду в вакуум-насос, выбрасывается в атмосферу. 
Цемент из осадительной камеры винтовым питателем передается в приемное устройство склада.

 
         При монтаже вакуумного разгрузчика на месте эксплуатации осадительную камеру устанавливают в помещении прирельсового склада над приемным устройством для дальнейшего транспортирования цемента. Вакуум-насос с электродвигателем, шкаф с электроаппаратурой устанавливаются в отдельном отапливаемом помещении, смежном со складом. 
Производительность существующих пневматических вакуумных разгрузчиков от 15 до 60 т/ч.

 

 

Пневматический  транспорт.

В установках пневматического транспорта материал перемещается потоком воздуха  по трубопроводам во взвешенном состоянии  или же в контейнерах (капсулах).

 

Пневмотранспортные установки  применяются на предприятиях строительной индустрии для перемещения сыпучих  материалов (цемента, сухого песка, мелкого  угля, щепы, опилок). При использовании  контейнеров могут перемещаться также щебень и другие материалы.

 
  Преимуществом пневмотранспортных установок является возможность перемещать материалы в любом направлении и одновременно в несколько пунктов Они удобны и своей компактностью: транспортные линии можно располагать в траншеях, подвешивать на столбах, кронштейнах, не занимая много места в производственных помещениях. Благодаря герметичности трубопроводов потери транспортируемого материала незначительны. Высокая производительность и дальность транспортирования и относительно невысокие затраты на сооружение установок также являются их положительными качествами. Но вместе с тем у пневматических транспортных установок (за исключением аэрационных) высокий удельный расход энергии (в 3—6 раз больше, чем у конвейеров с механическим приводом) и быстрый износ трубопроводов при транспортировании абразивных материалов. 
Установки пневматического транспорта разделяются на всасывающие (вакуумные), нагнетательные и аэрационные.

 

 

Цепные  конвейеры.

Тяговым органом у цепных конвейеров является бесконечная цепь, к которой  присоединены пластины или скребки.

 
  К цепным относятся пластинчатые и скребковые конвейеры. 
Пластинчатые конвейеры применяются в качестве основного транспортирующего устройства и в качестве питателя ленточного конвейера для перемещения тяжелых крупнокусковых материалов и штучных грузов.

 
  Транспортирующий орган пластинчатых конвейеров состоит из отдельных металлических или деревянных пластин, прикрепленных к двум длиннозвеньевым цепям. Цепи огибают приводную и натяжную звездочки и и в пролете опираются своими роликами на гладкие направляющие станины. Цепи применяют длиннозвеньевые, втулочные, втулочно-роликовые и втулочно-колесные с гладкими или ребордными колесами. Для увеличения количества перемещаемого материала пластинчатые конвейеры делают с бортами, укрепленными на станине, или с ребрами, укрепленными на пластинах. Такие конвейеры называют лотковыми. Оснащенные пластинами волнистого или коробчатого профиля, они могут подавать грузы под углом до 30°.

Скребковые конвейеры применяются  для перемещения кусковых и сыпучих  грузов на короткие расстояния и под  большим углом наклона. 
Они конструктивно просты и удобны для загрузки и. разгрузки материалов, но требуют большого расхода энергии и быстро изнашиваются.

 
  Скребковый конвейер состоит из неподвижного желоба и движущегося в нем тягового органа в виде бесконечных цепей с прикрепленными к ним скребками. Материал, загружаемый в желоб, перемещается скребками по его дну и разгружается в конце желоба или в любом месте через донные отверстия.

Интересные факты и  сведения о роботах-строителях.

Робот-разрушитель от Husqvarna.

«Ломать – не строить», но все же роботы-разрушители тоже важны для строительных робот. Речь идёт не об игрушках или шоу типа «драки роботов», компания Husqvarna представила первого в своём роде строительного робота-разрушителя, способного работать в труднодоступных или опасных для человека условиях. Специализация аппарата – демонтаж крупных строений и снос перегородок внутри здания. Роботизированная машина DXR 310 работает на основе гидравлики и электричества – её питает «экологически чистый» 22-киловаттный электромотор. 

Устройство способно передвигаться  самостоятельно (что очень хорошо, ибо весит машина без малого 2 тонны). Этого робота оснастили двумя гусеницами, которые могут сдвигаться для того, чтобы робот мог протиснуться в дверные проёмы шириной до 78 см. Для устойчивости на неровных поверхностях у робота DXR 310 есть четыре «лапы», позволяющих закрепиться для работы в стационарном режиме. Машина управляется дистанционно с помощью пульта ДУ и способно работать разнообразным навесным оборудованием: отбойным молотком, клешнями или ковшом экскаватора. Стоимость этой милой игрушки Husqvarna пока не уточнила.

 

 

 

 

Самый сильный  промышленный робот в мире – KUKA KR 1000 “Titan”

Германская компания KUKA Roboter представила  самого большого и сильного робота в мире: не какого-нибудь фантастического "гуманоида-переростка", а серийный промышленный манипулятор.

KUKA KR 1000 "Titan" может поднимать  на вытянутой "руке" одну  тонну. Он обладает досягаемостью  в 3,2 метра по окружности (так  что может переносить объекты  на расстояние в 6,4 метра), а  по высоте способен перемещать  свою "кисть" на 4,2 метра.

Робот оснащён 9 моторами, которые  могут вращать его сочленения по шести осям. По объёму рабочей  зоны новый робот оставляет далеко позади другие промышленные манипуляторы.

Достигнутое сочетание скорости и  точности с рекордной мощностью  открывает перед промышленными  предприятиями новые возможности. Например, этот манипулятор может  в одиночку перемещать и поворачивать автомобильный кузов.

На других заводах "по плечам" новому роботу будет подъём тяжёлых  отливок, стеклопакетов с суммарной  толщиной в метр, крупных бетонных элементов будущих зданий.

Как сказано в пресс-релизе компании, робот может выдерживать статическую  нагрузку на изгиб до 60 тысяч ньютон-метров.

 

 

 

 

 

Роботы строители  покоряют луну.

Роботы могут быть первыми рабочими-строителями на луне согласно недавнему исследованию НАСА.

В сообщении говорится, что два  робота с дистанционным управлением смогли построить посадочную площадку для лунной станции меньше чем за шесть месяцев — к тому же это более безопасно и более дешево, чем если бы строили люди.

НАСА планирует создать лунную станцию к 2024 году. Будет создано отличное человеческое жилье, с защитой от возможных метеоритов и космических аномалий.

Но все-таки существует проблема с  посадкой пассажирского транспортного средства на специальные площадки, из-за неких «песчаных помех». "Проблема реальна, и вопрос состоит в том, как НАСА будет решать это" - сказал Дэвид Гамп, президент Astrobotic Technology, Inc., которая предпринимает новые исследования наряду с исследователями из Университета Карнеги-Меллона.

Исследователи пришли к заключению, что пара 330-фунтовых (150-килограммовых) роботов, размером примерно с газонокосилку, лучше всего сделали бы эту работу. Основная миссия роботов состояла бы в том, чтобы стабилизировать участки свободной лунной почвы и установить стены 8.5 футов (2.6 метра высотой) высотой вокруг этих специальных площадок.

Исследователи говорят, что они  нуждаются в большей информации об условиях почвы в лунных полюсах - наиболее подходящих мест для станции - прежде, чем они смогут построить строительных роботов опытного образца.