Техника - молодёжи 2006-06, страница 32
30 2006 №06 ТМ РОБОТОТЕХНИКА ели вы можете построить стену, вы сможете построить дом», — говорит профессор Университета Южной Калифорнии (США) Берок Кошневиц, когда видит, как его «контурный ремесленник» (именно так профессор назвал свое изобретение) выдавливает серую смесь четкими линиями. Робот-строи-тель примерно 2,4 м в высоту и 1,8 м в ширину. Если все пройдет, как планировалось, Кошневиц будет использовать более совершенную версию этой машины, чтобы создать первый механически построенный дом всего за один день. Профессор верит, что его агрегат совершит революцию в строительстве зданий. Несмотря на появление механизированных кранов, мощных пил и различных пневматических инструментов, строительство остается тяжким трудом уже в течение 20 тыс. лет. Рабочие до сих пор вынуждены резать, зажимать, поднимать, класть и скреплять материалы, из-за чего сама работа составляет половину стоимости здания. Кроме того, строительство — процесс опасный, медленный и расточительный: например, в США каждый год более 400 тыс. строителей получают травмы, и по крайней мере 6 мес. требуются для того, чтобы построить типичный американский дом, при этом расходуются немалые средства. Кошневиц — успешный изобретатель, владеющий патентами в различных областях оптики и робототехники. Наблюдая, как штукатурка потрескалась в его гостиной после землетрясения 1994 г. в Северных горах (Калифорния), он решил, что можно придумать лучший способ строительства, ведь штукатурный мастерок — очень простой инструмент, но нет ни одного автоматического производственного процесса, который бы его использовал. Вскоре профессор изобрел небольшой механизм для создания блоков до 0,5 м в ширину. С помощью устройства ввода данных маленький «контурный ремесленник» управляет наконечником, который двигается по трем осям и выдавливает гончарную глину, как зубную пасту из тюбика. Мастерки, как плавники, разглаживают верхние и боковые поверхности предмета, вто время как слои глины располагаются один над другим, принимая форму куба, коробки, шара, купола, конуса или других форм, указанных компьютерной программой. Эта машина подобна устройствам, которые применялись раньше для изготовления объемных пластиковых макетов, но она сделала возможным переход на новый уровень контроля внешнего вида поверхностей. Изобретенный агрегат хорошо работал с небольшими предметами, поэтому профессор задумался над тем, что он мог бы ис Механический наконечник выдавливает полосы бетона на деревянную планку. Двигаясь со скоростью 125 мм/с, каждые 2 мин. 14 с он завершает круг, покрывая предыдущую полосу свежим слоем. Так 15-метро-вая стена растет и строится без человеческого вмешательства. Всего за сутки «контурный ремесленник» может построить дом площадью 180 м2 S_ . Профессор Кошневиц считает, что различные модели, созданные уменьшенной копией «контурного ремесленника», предвещают революцию в архитектуре и строительстве Опытный образец машины, создание которого обошлось в $30 тыс., находится сейчас в НАСА. В Центре управления космическими полетами сейчас решают, можно ли использовать эту машину для сооружения зданий на Луне пользовать бетон и таким образом строить целые дома. Получив грант Национального научного фонда, Кошневиц со своим помощником студентом-аспирантом Дойлом Вангом за полтора года разработал и создал машину, которая способна возводить стены. Машина использует смесь, содержащую две части цемента, две части песка и одну часть воды. Она выдавливается из стального цилиндра винтовым поршнем, легко ложится и быстро застывает. Каждый слой бетонной смеси прессуется под весом последующего слоя. Однако одних стен недостаточно, чтобы построить настоящий жилой дом. Нужно устанавливать водопроводные трубы, проводить электропроводку, вентиляцию в стенах, которые возводятся. Опытный образец не может этого сделать, но Кошневиц считает это тривиальной проблемой: «У современной робототехники большие возможности. Проложить трубы, сварить их вместе — довольно простая задача для моего изобретения». В конечном счете, все будет происходить примерно так. Управляемый с помощью компьютера «контурный ремесленник» сначала установит на очи щенное и выровненное место строительства фундаментные плиты. Портальный кран с ручным наконечником и рукояткой с множеством деталей будет двигаться вдоль фундамента и выкладывать бетон слоями. По-видимо-му, целесообразно делать стены полые внутри и затем заливать пустое пространство другим видом бетона, например содержащим шарики полистирола — для утепления и звукоизоляции. [де это необходимо, «рука» машины установит электропроводку и проведет водопровод и вентиляционные трубы в специальные шахты, сваривая и привинчивая детали труб вместе. Потом «рука» поместит балки на вершину достроенных стен, что позволит приступить к постройке пола и крыши. Людям останется только повесить двери и вставить окна. Так можно построить один дом или целый ряд домов. Сейчас профессор работает над проектом агрегата, который мог бы подниматься на большую высоту. Такая машина смогла бы строить целые небоскребы. Конечно, дома, возведенные роботом, не должны походить на бетонные бункеры. Кошневиц подчеркивает, что наружным мастерком можно также уп |
