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基于5G/4G邊緣網關的建筑機器人應用

  • 時間 :2020-05-13
  • 作者 :佰馬科技
  • 瀏覽數 :902

建筑行業是世界上數字化程度最低、自動化程度最低的行業之一。近百年來,雖然技術革新不斷,建筑本身的形態和功能也大不相同,但建筑施工的業態形式卻始終沒有出現顯著的變化。

 

隨著人口紅利的消失,中國的建筑業面臨著巨大的人工成本壓力,以及高危、生產效率低等一系列難題。在制造業與服務業轉型升級的背景下,傳統建筑業逐漸喪失對年輕一代的吸引力。在既有的現代化技術體系中,最有可能承擔起建筑業革新重任的便是機器人技術,建筑機器人的出現也將改變原有的傳統建筑模式。

 

建筑機器人應用.png


一、建筑機器人發展的意義

1、提高生產效率

建筑機器人是營建效率急需提升的必由之路。在現在的建筑施工中,雖然已有大量機械設備參與,但更多的工序還是有賴于手工作業,導致建造周期綿長,少則數月,多至數年。飽受低效之苦,只有11%的承包商認為工地非常高效。建筑物流方面的問題對勞動生產率產生50%及以上的影響,還有設計返工、項目數據不準確和溝通失誤等等因素。

 

2、保障人員安全

建筑機器人是保障施工人員安全、提升工作品質的必然選擇。建筑業是公認的高危行業,傷亡率僅次于礦山與交通事故之后。例如在美國,建筑業每年造成約40萬人的死傷,死亡率極高已成為嚴重的社會問題。另外,建筑施工人員的工作條件極差,繁重的操作,充斥著泥漿、粉塵、噪聲、震動等工作環境,極大地危害著從業人員的身心健康,導致職業病高發。若要將建筑工人從中解脫出來,就現有技術發展水平來看,機器人技術或是破解這一難題最佳,也可能是唯一的途徑。


3、材料利用率高

建筑業屬于資源需求極為密來的行業,而傳統的手工作業方式又流于粗放,建材使用不能精確控制,導致營建過程的材料浪費極為巨大。據有關部門測算,一棟普通民居建造過程的材料浪費率高達40%。事實上,若采用建筑機器人代替人工施工,通過合理現劃和精細化作業,可大幅減少原材料浪費,甚至實現零浪費,利用機器人技術也可以實施老舊建筑材料的回收再利用。這些無形之中將會降低建筑成本,也符合構建節約型社會的時代價值要求。


4、人與自然和諧發展

建筑機器人是實現人與自然和諧發展的有效途經。傳統建筑施工均為“侵入式”開發,先開挖破壞原有植被,這一方式對于自然環境的破壞性很大。另一方面,建筑施工期間產生的固體垃圾、廢水、有毒有害物化學物質也會對環境產生很大危害。此外,水泥、鋼材、玻璃等原材料的生產,對于環境的污染也很大。在倡導環保的時代大背景下,如何實現更具環境友好性的營建開發、減少垃圾及廢物排放、提高原材料的利用率,均是時代對于建筑業革新的迫切要求。而以建筑機器人為代表的未來數字化營建技術,有望徹底重塑建筑業的面貌,實現真正的綠色環保、無污染的營建。


5、設計與實體結合

從建筑技術的演進與革新的角度出發,機器人技術有望搭建起連接設計概念與實體之間直接溝通的橋梁,使得建筑師的構想能夠更為快速地變為現實。以建筑機器人為代表的數字化建造技術是連接數字世界和物質世界的有力工具,它讓在虛擬環境進行的創意和設計,從數字信息進一步變成物質的現實。建筑機器人技術在重復生產上更有效率,也可在非標準建造上實現人手所無法實現的可能性。


二、建筑機器人應用

1、鉆孔機器人

傳統的作業方式依靠人工+沖擊鉆,效率低下缺乏精度并且昂貴。移動機器人專為解決鉆孔問題而設計,適用于各種建筑工地環境。他們使用成本相對低廉的標準化元件進行生產,操作系統則完全由自己設計。與現有的工業機器人控制系統相比,系統更友好,工人們只需經過簡單培訓,就可以通過手機和電腦來遙控機器人了。


鉆孔機器人.png


2、砌墻機器人

建筑機器人可以讀懂圖紙,通過 3D 掃描技術,精確地計算出每一塊磚頭的位置,比建筑工人精準不少。


砌墻機器人.png


3、天花板施工機器人


天花板施工機器人.png

 

4、粉刷機器人

 

粉刷機器人.png

 

5、板材安裝機器人

板材安裝室內裝修機器人系統主要針對室內大尺寸、大質量板材干掛安裝工藝而開發的,該系統可以滿足大型場館、樓堂殿宇、火車站與機場等裝飾用大理石壁板、玻璃幕墻、天花板等的安裝作業需求。此機器人系統進行板材安裝作業時無需搭建腳手架,由兩名操作工人即可完成大范圍的移動作業。


板材安裝機器人.png


三、建筑機器人系統圖


建筑機器人系統圖.png

 

建筑機器人是一個龐大的系統設備,具有接入設備種類多、通信接口形式多、兼容通信協議多等特點?;?a href="http://www.sgkopi.com/" target="_self">佰馬科技 BMG700 邊緣計算網關組建建筑機器人遠程監測系統,運用佰馬BMG700邊緣計算網關來處理、存儲及傳輸現場采集信號,可以快速實現機器人設備狀態數據接入、設備狀態遠程監測進行集中一體化監控,對告警與控制設備進行聯動,大大的提高建筑機器人運維效率。

 

四、建筑機器人為什么選擇佰馬BMG700邊緣計算網關?

在建筑機器人應用中,客戶為什么選擇佰馬BMG700邊緣計算網關進行現場數據采集、存儲、處理及無線傳輸?


佰馬BMG700邊緣計算網關.png

1、佰馬BMG700邊緣計算網關,內嵌4G/5G無線網絡通信技術,集成5G/4G/NB-IoT/有線等多種通信方式,支持有線和無線互為備份??蛇x配GPS定位。通過無線接入點與主服務器及外部Internet連接。項目不受傳輸障礙及布線困難等問題的限制,有著不可替代的靈活性。

2、接口豐富,安裝于建筑機器人上的傳感器數據可以很便捷地通過佰馬BMG700邊緣計算網關的RS485/RS232/IO等接口無線傳輸至云平臺。支持3×LAN、1×WLAN、TF卡、2×RS232、3×RS485、2×ADC、2×DI、1×CAN (可選)、2×繼電器(可選)、WIFI功能(可選)、GPS功能(可選)、單模雙卡(可選)、雙模雙卡(可選)。

3、在機器人工作站內安裝高清攝像頭,顯示機器人工作狀態圖像,并進行傳輸和保存。操作者與管理者可以全面了解機器人的運行情況,為遠程監測提供了直觀的可視環境。有利于遠程故障診斷和解決方案的及時反饋。佰馬BMG700邊緣計算網關具有多路網口,強大運算與傳輸能力,是視頻、圖片、聲音等大數據高速無線傳輸首選。

4、協議豐富,佰馬BMG700邊緣計算網關集成MODBUS、OPC、MQTT等協議,快速實現數據格式轉換與統一。

5、佰馬BMG700邊緣計算網關,可與阿里云、百度云、華為云等第三方云平臺對接,方便機器人設備上云。

6、佰馬BMG700邊緣計算網關,具有多中心傳輸功能,最多可支持10個中心上報數據,每個上報中心可以選擇不同的通信協議。方便現場操作人員,本地管理部門、運維管理公司、機器人廠家等各合作單位同步獲取數據,實現高效管理。

7、強大的本地存儲和外擴存儲功能,可保存10年以上的機器人采集數據、設定參數及歷史數據等,掉電不丟失。

8、ARM高端CPU,強大邊緣計算能力,有效分擔云端壓力;Linux系統,集成Python開發環境和C語言開發環境, 提供標準API接口,方便項目二次開發應用。


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