Первые применения робототехники в строительной отрасли были спроектированы в Японии в 70-х годах с целью улучшения качества сборных элементов для модульных жилых зданий. С тех пор роботы начали распространяться в строительной промышленности, медленно перемещаясь с заводов на реальные строительные площадки. В отличие от других отраслей промышленности, где внедрение технологий робототехники радикально изменило способ работы людей, строительная индустрия еще не в полной мере испытала свою "роботизированную революцию".
В результате различные операции, требующие высокой мощности или высокой точности (такие, как панельное позиционирование, водопровод, погрузка разгрузка материалов), до сих пор выполняются вручную человеческими работниками очень неэффективными и опасными способами.
Не случайно некоторые исследования ученых настоятельно указывают на то, что производительность в строительной отрасли в последние десятилетия снижается и что традиционная парадигма строительства достигла своего технологического предела. Несмотря на то, что барьеры, препятствующие распространению роботов в строительной отрасли, хорошо известны, некоторые недавно появившиеся тенденции начали способствовать внедрению новых технологий.
Что касается научных исследований, то нет никаких сомнений в том, что и сообщество Робото-Техников за последние 15-20 лет продемонстрировало растущий интерес к прикладным технологиям в строительной отрасли.
Не случайно за последние два десятилетия значительно возросло число научных публикаций, посвященных сценариям развития строительной отрасли. С точки зрения прикладного применения эти научные публикации сталкивались практически со всеми прикладными сценариями, связанными со строительством.
Естественно, были рассмотрены вопросы, связанные с тяжелыми операциями, например, монтаж фасадов, лесное хозяйство, горнодобывающая промышленность и обычные земляные работы. Был также разработан ряд решений, облегчающих осмотр зданий и инфраструктур. Наконец, в соответствии с тенденциями, учеными рассматриваются новые условия применения, такие как, например, реализация деревянных зданий, ремонт внутренних и наружных сооружений, производство добавок, а также вывод из эксплуатации атомных электростанций.
С другой стороны, что касается исследований ученых, в материалах, связанных со строительством, рассматриваются как общие, так и последние темы в области робототехники:
- Расчеты обратной кинематики.
- Архитектуры управления.
- Алгоритмы планирования траекторий.
- Стратегии Теле-Операций.
- Человеко-машинные интерфейсы.
- Автономное видение.
- Использование беспилотных летательных аппаратов.
Еще одна тема, на которую стоит обратить внимание, представлена интеграцией с информационным моделированием зданий.
При таком сценарии очевидно, что как тщательный обзор состояния современных робототехнических технологий в строительной отрасли, так и детальная оценка их внедрения на различных стадиях строительного процесса могут быть полезны для определения перспективных направлений исследований и управления перспективными разработками.
С учетом этого ученые провели исследования с целью:
- Составления подробной картины современного состояния отрасли.
- Определения перспективных контекстов применения как с точки зрения отрасли, так и с точки зрения исследований.
- Подчеркивания того, чего ожидают квалифицированные специалисты от робототехники в отрасли конструирования.
Подробно исследования ученых, были проведены путем предоставления двух отдельных анкет наиболее опытным техническим и бизнес лидерам компании.
Первое исследование было нацелено на определение текущего сценария, а второе на выявление возможных будущих возможностей и развития ментальной деятельности. В конце концов, эксперты определили снос, проектирование, производство и проверку качества как этапы строительства, на которых новые робототехнические технологии могут оказать большее влияние в ближайшие несколько лет, с точки зрения повышения безопасности и снижения затрат, а также в нескольких областях применения. Очевидно, что для разработки таких машин способность надежно выполнять сложные задачи в сильно неструктурированных средах остается самой сложной задачей, требующей решения с исследовательской точки зрения.
