智能施工工程機械目前是各大制造商和研究機構主要科研方向之一，研發(fā)過程中存在諸多技術障礙，任重道遠。據(jù)慕尼黑bauma展官方介紹，有關智能施工的相關話題，將在2022年10月24-30日舉行的bauma展會期間，將成為行業(yè)討論的焦點。

智能施工設備是大勢所趨

自動駕駛和智能施工設備是工程機械行業(yè)未來的宏偉愿景之一，也是大勢所趨。德國建筑業(yè)協(xié)會（HDB）總經(jīng)理穆勒（Tim-Oliver Müller）表示：“在可預見的未來，工程機械設備想要實現(xiàn)‘真正’的自主性是不太可能的，因為與采石場或礦山的獨立工作環(huán)境不同，工程機械設備大多數(shù)施工的工況都比較復雜，面臨技術和安全等相關方面的嚴峻挑戰(zhàn)。” 穆勒認為，對于工程機械行業(yè)來說，開發(fā)和使用具有半自動化、自動化或輔助功能的“智能”工程機械，并將其應用于土方工程、道路施工或特殊重型施工作業(yè)中，更為現(xiàn)實和可行。“這樣的解決方案有可能顯著提高效率和生產(chǎn)力，也可以使設備操作手從重復和繁重的工作中解脫出來，并且互不干擾，相對獨立地完成指定任務。” 穆勒指出，“這一優(yōu)勢在技術工人短缺的時候不容小覷。”

據(jù)悉，bauma 2022展會主辦方，將安排一系列的活動和研討會，就自動化或智能施工工程機械的發(fā)展現(xiàn)狀作進一步的探討。

MiC 4.0：為未來的“智能施工”奠定基礎

為了在更復雜的工程機械施工現(xiàn)場實現(xiàn)部分自動化，不同品牌的設備之間能夠相互傳遞數(shù)據(jù)和信息是至關重要的。為此，德國機械設備制造業(yè)聯(lián)合會（VDMA）與德國建筑業(yè)協(xié)會 (HDB) 都在積極推進，并在bauma 2019展會上成立了“MiC 4.0”（Machines in Construction 4.0）工作組。MiC 4.0工作組總經(jīng)理Darius So?dorf博士介紹說：“我們目前有來自7個國家的105名成員和31個工作小組。”為了讓未來施工現(xiàn)場能以更加數(shù)字化、智能化和自主化的方式運作和管理，從最基本的設備“開機/停機”開始，到設備的運行狀態(tài)等所有的數(shù)據(jù)信息需要實現(xiàn)標準化。“截至目前，MiC 4.0工作組的各大工程機械制造商，都已經(jīng)在他們各自內(nèi)燃機動力產(chǎn)品的出廠設置中預設了這樣的信息：只要內(nèi)燃機發(fā)出‘啟動’信號，相應的設備就會開始運轉。”So?dorf博士認為，這樣數(shù)據(jù)信息的關聯(lián)，非常具有創(chuàng)新意義。

屆時，MiC 4.0工作組在過去三年中取得的成果將在bauma 2022展會“科學中心”展臺的“LAB0創(chuàng)新大廳”中向專業(yè)觀眾展示。除了相關的圖文資料外，還將進行現(xiàn)場的動態(tài)演示。

協(xié)作機器人將大幅提升工作效率

慕尼黑工業(yè)大學材料處理和物流系主任Maximilian Sch?berl預計，十年后，各種協(xié)作機器人（Cobots）將活躍在施工工地上。“Cobot”是“Collaboration（協(xié)作）”和“Robot（機器人）”的合成詞，它指的是專為協(xié)助工人完成某項任務或工程而設計的機器人。Sch?berl主任和他的研究小組預計不久將會親眼見到Cobots的實例——電控振動平板夯。最初的設想是通過適當?shù)膫鞲衅骱涂刂茊卧獙崿F(xiàn)設備的“自動化”，最終，研究小組按照“跟隨領導者”原則將平板夯和挖掘機關聯(lián)起來——挖掘機在前面挖土、整平，而振動平板夯跟在挖掘機后面，將不斷壓實路面。Sch?berl主任表示：“這種跨機種的合作讓施工作業(yè)能夠多任務并行，在理想情況下，可以將施工時間減半。”

配備傳感器的移動機器人用于施工現(xiàn)場巡查

機器人能否幫助監(jiān)控建設項目的運行狀態(tài)？答案顯然是肯定的。例如漢堡境內(nèi)長達3.6公里的克爾布蘭德（K?hlbrand）大橋，正是是漢堡工業(yè)大學數(shù)字與智慧施工設備研究所科研人員正在研究的課題之一。為此，他們使用了四足仿生機器人I-DOG（機械嗅探犬）。這臺機器大約有一只貴賓犬那么大，并配備了用于測量、處理和分析建筑結構數(shù)據(jù)的傳感器；同時它還能夠通過記錄和分析振動情況，檢測建筑設施的結構損壞。

在空間中的精確定位，是智能移動/施工系統(tǒng)的關鍵要求之一。I-DOG運用了LiDAR技術——集激光，全球定位系統(tǒng)（GPS）和慣性導航系統(tǒng)（INS）三種技術于一身，可以根據(jù)激光掃描，得出其自身的準確位置，并接收永久安裝在橋梁等建筑設施上的智能傳感器生成的數(shù)據(jù)。“我們的目標是讓機器人車隊相互通信。通過結合傳感器數(shù)據(jù)，可以相對輕松地創(chuàng)建施工現(xiàn)場的整體圖像，然后將其輸入到數(shù)字模型中，用于建筑翻新等其他規(guī)劃。”項目經(jīng)理Kay Smarsly教授說。bauma 2022展會上，您同樣可以在“LAB0 創(chuàng)新大廳”中了解更多關于I-DOG及其可能的應用場景。