Для строительной отрасли и комфортной городской среды снова создано множество роботизированных устройств, дронов и передовых технологий.

Создан первый гигантский строительный робот с ИИ.

Его представила американская компания RIC Robotics, разработчик мобильных 3D-роботов для строительства.

Прототип шестиметрового строительного робота Zyrex оснащен искусственным интеллектом (ИИ). Как отмечают в компании, он станет первым в мире «Гигантроидом» – «мыслящим» и полностью автономным роботом, способным выполнять сложные задачи на любых строительных площадках.

Zyrex сможет перемещать материалы, одновременно выполняя высокоточные операции: сварку, сборку, обрезку, плотницкие работы, 3D-печать и наружную отделку. Он обладает 26 степенями свободы (суставами), оснащен сменным модулем инструментов, лидаром и визуальными сенсорами, работает от аккумуляторов с системой их автоматической замены. В него встроены передовые ИИ-модели.

На первом этапе предполагается, что Zyrex будет работать под контролем человека и обучать ИИ-модели. Операторы будут управлять им с помощью VR-технологий и физических симуляторов. В это время робот соберет данные с площадки с помощью лидаров и камер, сопоставляя их с BIM-моделями для контроля точности и качества строительства.

Второй этап позволит достичь 100%-ной автономии. Обученные VLA ИИ-модели позволят Zyrex самостоятельно выполнять квалифицированные строительные задачи.

Создана отечественная программа для выявления дефектов в промышленных изделиях.

В Новосибирском государственном техническом университете разработан программный комплекс с использованием «цифрового двойника», который поможет выявить даже мелкие недостатки объектов без их разрушения.

Комплекс позволяет выявлять трещины, отслоения, вмятины, искривления, наличие внутренних пустот с помощью метода неразрушающего контроля – компьютерной томографии с жестким рентгеновским излучением. На основе разности проекционных данных для эталонного образца изделия («цифровой двойник») и для исследуемого образца можно быстро диагностировать наличие дефекта, его форму и расположение. Информация из «цифрового двойника» о возможных типах дефектов уже используется для обучения нейронной сети.

Разработанный способ отличается от отечественных и зарубежных аналогов системным подходом: во всех аналогах разработаны алгоритмы, но нет систем. В НГТУ предложили программный комплекс, где с каждым модулем можно при желании отдельно интегрироваться, восстанавливая только интересующую область – это позволяет диагностировать дефекты очень малой толщины.

Планируется разработать модуль, который на основе 3D-чертежей изделия и результатов его сканирования будет строить «цифровой двойник». Оператору будет поступать изображение с дефектом и заключением ИИ о недостатке, что позволит сотруднику быстро и более точно принимать решение об отбраковке изделий.

Созданы отечественные роботы для токарных станков.

Челябинский завод «АМО сталь» в Миассе разработал комплекс для роботизированной токарной обработки деталей. Причем отечественный робот стоит в 2 раза ниже, чем зарубежные аналоги.

Линейный двухосевой робот-манипулятор подает заготовки на токарный станок и снимает готовые изделия. Один специалист обслуживает сразу 6 станков вместо двух.

Робот полностью готов к производству — на данный момент завод способен выпускать до 15 роботизированных комплексов в месяц с возможностью увеличения объемов производства до 20 единиц.

Реализована экосистема для ускоренной обработки информации в BIM-среде.

Решение компании «СЗ Стадион Спартак» позволило проводить глубокий анализ цифровых моделей строительных проектов, включая геометрию и топологию инженерных систем.

Ключевые задачи проекта включали выпуск строительных чертежей напрямую из Revit, обеспечение их соответствия внутренним требованиям BIM, автоматизацию процессов согласования проектной документации и подсчета объемов работ, соблюдение сроков передачи проектной документации для своевременного снабжения строительной площадки.

Решение строилось с прицелом на платформонезависимость и отказ от стандартных плагинов Autodesk. Основной упор был сделан на использование масштабируемых open source-инструментов и автоматизацию процессов обработки моделей. При этом разработка совместима с продуктами Autodesk.

Совместно с платформой BIMDataStream было создано решение, которое полностью автоматизирует весь цикл: от получения BIM-файлов от подрядчиков до загрузки структурированных данных в корпоративное хранилище.

BIM-модели конвертируются в табличный формат, проходят очистку и трансформацию, затем формируются витрины для аналитических инструментов с готовыми дэшбордами. В дополнение создается журнал изменений для интеграции с графическими программами, позволяя анализировать данные с привязкой к геометрии. Для обработки и оркестрации данных используется связка Apache Spark и Apache NiFi.

В результате был создан инструмент для проверки моделей, оценки проектной готовности и мониторинга изменений. Это позволило повысить производительность BIM-подразделения на 80%; сократить время проверки моделей в 4 раза; улучшить качество BIM-моделей на 30%.

Создан высокоточный виртуальный Шанхай.

Впервые виртуальный город живет в режиме реального времени, синхронно с настоящим мегаполисом.

В Китае завершена разработка одного из самых технологически продвинутых «цифровых двойников» города в мире. Над гиперреалистичной 3D-моделью мегаполиса с населением более 25 млн человек работали специалисты Шанхайского института геодезии и картографии. Виртуальный Шанхай воспроизводит реальный город с отклонением не более 3 см.

В городе отображен каждый переулок, каждая квартира, крышки люков, фонари, пожарные гидранты и даже уличные животные, идентифицируемые по тепловым сигнатурам.

Создание модели стало возможно благодаря синхронной работе беспилотников, наземных сканеров, 3D-камер и сотен волонтеров, собиравших данные в труднодоступных местах. Алгоритмы ИИ на основе полученной информации формировали точную интерактивную копию города.

С помощью виртуального города сотрудники полиции могут надевать 3D-очки, «входить» в здания, изучать планы помещений и получать доступ к базам данных о жильцах, инженерных системах и уязвимых зонах. В чрезвычайных ситуациях цифровая модель дополняется данными о трафике, видеопотоками с камер и тепловыми сигнатурами в реальном времени. Это позволяет заранее планировать операции и оперативно реагировать на угрозы.

3D-печать

Создан отечественный 3D-принтер для печати больших металлических изделий.

Его разработала ГК «Росатом», 3D-принтер работает по технологии селективного лазерного сплавления.

RusMelt 600M обладает зоной построения 600 мм по трем осям, печатает детали сложной геометрии из порошков нержавеющей стали, никеля, титана, алюминия и кобальта, оснащен четырьмя лазерами, имеет интеллектуальную систему контроля процесса плавления, которая оповещает о нехватке расходных материалов и ходе процесса печати. Также имеет механизированный комплекс разгрузки и очистки заготовок.

3D-принтер изготовлен на базе отечественных комплектующих и учитывает потребности российских машиностроителей.

Возведена самая высокая в мире напечатанная на 3D-принтере башня.

Tor Alva находится в деревне Муленгс в Альпах и выполнена в стиле барокко. Это совместная разработка фонда Origen и Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH).

Высота башни – 30 м, главный конструктивный элемент — 32 скрученные полые колонны, напечатанные на 3D-принтере. Колонны окружают ряд расположенных в ней комнат абстрактной формы. Над башней смонтирована легкая съемная мембрана, которая при необходимости защитит открытые пространства от непогоды. К вершине башни ведет вертикальная лестница, финальная точка которой — сводчатая концертная площадка с панорамными видами на окрестности. Башня имеет модульную конструкцию, которая позволяет легко собирать и разбирать отдельные компоненты и соединять их с помощью съемных винтов.

Открылось самое высокое 3D-печатное здание в России.

Уникальное архитектурное сооружение возведено в Татарстане в селе Мальбагуш Азнакаевского района. Это многофункциональный культурный центр «Мелля», созданный с применением технологии объемной строительной печати. Предлагается записать рекорд России как самое высокое здание, напечатанное на строительном 3D-принтере (10,1 м). Общая площадь центра превышает 1,6 тыс. кв. м.

На печать здания ушло более 500 часов, подготовка заняла почти 2 года. Здание печаталось на месте строительства, а не собиралось из заранее подготовленных блоков. Использовалась смесь с волокнами мискантуса и промышленной коноплей, что сделало проект экологичным и прочным. 3D-печать позволила реализовать проект быстро, экологично и с минимальными затратами. В центре оборудованы пространства для творчества и досуга, библиотека и коворкинг.

Нейросети и дроны

Отечественный ИИ научился проектировать свайный фундамент.

В Пермском Политехе разработали программу для автоматического расчета характеристик свайного фундамента на основе нейросети.

Проектирование свайных фундаментов подразумевает расчет различных параметров, влияющих на осадку и разрушение постройки. При этом сейчас проектировщики вынуждены принимать завышенные значения длины свай либо проводить их испытания на объекте и лабораторные анализы грунта. Нейросеть обучили на данных испытаний свай в глинистых грунтах.

ИИ позволяет заранее оценить необходимую глубину фундамента, рассчитать несущую способность свай сечением до 35 см, построить графики зависимости нагрузки от осадки конструкции, спрогнозировать ее будущее поведение, предсказать осадку с точностью 28%.

Этого достаточно для предварительного расчета, что позволит застройщикам снизить затраты на дорогостоящие полевые испытания.

В Москве нейросети фиксируют нарушения при перемещении строительных отходов.

Инспекторы Департамента природопользования в рамках мониторинга незаконного перемещения отходов строительства и сноса, промышленного и бытового мусора используют комплексы фотовидеофиксации, нейросети, автоматизированную информационную систему «Регулирование перемещения отходов строительства, сноса и грунтов в городе Москве» (АИС «ОССиГ»). Это помогает распознавать перемещение грузовиков и их содержимое, проверяя наличие разрешения.

Благодаря комплексам фотовидеофиксации, инспекторам удается быстро установить факт нарушения, собрать доказательную базу.

Камеры установлены на маршрутах движения перевозчиков и сами определяют с помощью нейронных сетей, что это грузовой автомобиль и распознают его груз.

Если это строительный мусор — осуществляется проверка в автоматизированной системе АИС «ОССиГ».

Если грузовой автомобиль не зарегистрирован в системе, формируется признак нарушения.

Камеры умеют выявлять 65 видов нарушений. Система позволяет контролировать процесс движения спецтехники со строительными отходами на всех этапах, сведения об объекте вывоза и типе отходов вносятся в систему с помощью мобильного приложения «Мобильный КПТС». Система распознает номер машины по фотографии и сверяет с информацией в заявке на рейс, и груз, находящийся в кузове. ИИ проверяет, накрыт ли груз тентом, контролирует маршрут машины, определяет массу привезенного груза.

Дроны выявляют нелегальных мигрантов на стройке.

В Краснодаре с помощью квадрокоптера операторы дронов Росгвардии обследуют строящиеся многоэтажки в режиме онлайн. После чего контролируют выход всех рабочих на улицу. Проверка проводилась сотрудниками МВД при содействии СОБР и ОМОН.

В результате проверено более 100 иностранных граждан, 14 из которых работали без соответствующего разрешения. После уплаты административных штрафов они будут выдворены за пределы России.

В Новосибирске протестировали дрон для тушения пожаров.

Компания «Системы точного земледелия» модернизировала собственный агродрон – теперь он способен тушить возгорания на любой высоте. Баки с химикатами в дроне заменили на порошковые заряды для тушения огня отечественного производства.

Заряд в форме шара сбрасывается с дрона на высоте, которую определяет встроенный в коптер контроллер, шар подрывается в воздухе, распыляя порошок.

Разработчики совместно с МЧС протестировали дрон на высоте 10 м, сбросив порошок на горящий объект и создав огнезащитную полосу. Беспилотник также способен доставлять пожарным шланги с водой на высотные здания или средства спасения для людей.

Испытаны первые в мире дроны-громоотводы.

Компания NTT из Японии создала и протестировала беспилотники, которые вызывают и направляют молнии с помощью колебаний электрического поля.

Дроны поднимаются в воздух во время грозы и притягивают к себе молнии. Они окружены специальной молниезащитной клеткой, что позволяет выдержать попадание молнии и уцелеть.

Наземная станция отслеживает вероятность возникновения молнии в определенном районе, когда эта вероятность сочтена достаточной, в воздух поднимаются дроны.

Аппарат поднимается до высоты в 300 метров и подлетает к грозовому облаку, после чего молния ударяет в дрон.

В Китае полицейские дроны следят за порядком.

Они патрулируют улицы вместо полицейских: сами летают, снимают и штрафуют. Проект запустили в городе Нанкин - беспилотники самостоятельно патрулируют улицы и даже меняют друг друга на маршруте.

Город оснастили специальными платформами для взлета и посадки. Когда дрон прилетает на зарядку, сразу вылетает другой. Полицейские следят за трансляцией и раздают команды.

Дроны распознают лица и поведение (нарушение ПДД или подозрительное поведение), подают сигналы, в том числе — включают мигалки, контролируют светофоры, запрашивают помощь при авариях или ЧП.

Роботы

В Китае робопсы работают в пожарной службе.

Компания Unitree Robotics представила модифицированную версию собственного робопса B2, предназначенную для тушения пожаров - два из них вступили в команду пожарных и спасателей города Циндао.

Робопсы имеют улучшенную систему сочленений, двигаются по лестницам с уклоном до 45 град., преодолевают препятствия высотой до 40 см, оснащены водометом с дальностью действия до 60 м. На них установлены камеры для прямой трансляции видео на пульт пожарной службы, а также возможно установить дополнительное оборудование — лидар или роборуки. Корпус обладает водонепроницаемостью и защитой от пыли, имеет встроенные разбрызгиватели для охлаждения при нахождении в зоне с повышенной температурой. Система электропитания поддерживает «горячую» замену батареи, что позволяет использовать его в полевых условиях продолжительное время.

Роботы способны находить пострадавших в условиях пожаров, оперативно обнаруживают опасные газы, ликвидируют огонь.

Новый робот снизил нагрузку на сварщиков в Брянске.

На Брянском машиностроительном заводе ввели в эксплуатацию современное высокотехнологичное оборудование, которое было приобретено в рамках проекта кластерной инвестиционной платформы. В тележном цехе предприятия разместили двухпозиционный роботизированный комплекс сварки корпусов колёсно-моторных блоков.

Роботизированный комплекс позволяет не только повысить производительность, но и снизить нагрузку на сварщиков, проводящих последующую обработку изделий.

Тестовые исследования подтвердили хорошую динамику работы оборудования, а готовые изделия — высокое качество. Для работы с новым станком операторы прошли специальное обучение.

Робот исследует причины дорожного провала в Калининграде.

Робот детально осматривает подземные коммуникации, пока специалисты проводят техническое обследование. Сейчас проблемный участок у Зимнего озера временно засыпан грунтом. Дорожные работы на месте происшествия в настоящее время не ведутся, но ситуация осложняется тем, что из-за провала в районе образуются дополнительные пробки. Особое внимание уделяется обследованию старых коммуникаций, которые могли быть проложены еще в довоенное время.

Эвелина Ларсон