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Automatización holística de la construcción con robots modulares: desde la especificación de tareas de alto nivel hasta la ejecución

Created by
  • Haebom

Autor

Jonathan K ulz, Michael Terzer, Marco Magri, Andrea Giusti, Matthias Althoff

Describir

Este documento propone un marco holístico para abordar el problema de la automatización robótica en sitios de construcción, que se ve obstaculizado por el entorno constantemente cambiante de los sitios de construcción, la falta de expertos en robótica y la falta de un marco estandarizado que vincule la robótica con las prácticas de construcción. Utilizando robots modulares móviles reconfigurables, presentamos un marco para la especificación de tareas de construcción, la optimización de la forma del robot y la ejecución de tareas, donde los usuarios pueden especificar y monitorear los movimientos deseados del robot a través de una interfaz gráfica. A diferencia de las soluciones monolíticas existentes, integramos BIM para identificar automáticamente nuevos robots para cada tarea. Utilizamos componentes robóticos modulares para adaptar rápidamente el hardware del robot a los requisitos de las tareas de construcción específicas. A diferencia de estudios previos de optimización de robots modulares, consideramos múltiples objetivos que compiten para modelar explícitamente los desafíos de transición del mundo real, como los errores de calibración. Optimizamos el robot para la perforación y la pintura en aerosol mediante simulaciones, y demostramos la ejecución autónoma exitosa de la perforación del robot mediante validación experimental.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Proporcionar un marco holístico para la automatización robótica en sitios de construcción
Identificación automática de robots específicos para cada trabajo mediante la integración BIM
Adaptación de hardware flexible y rápida mediante robots modulares
Optimización de objetivos multicompetitivos considerando las dificultades de las transferencias en el mundo real
Verificación experimental exitosa de la operación de perforación autónoma
Limitations:
Actualmente, solo se presentan resultados de simulación y verificación experimental para operaciones de perforación y pintura en aerosol, y la generalización a otras diversas operaciones de construcción requiere más estudios.
Es posible que no refleje plenamente la complejidad e imprevisibilidad de las obras de construcción reales.
El rendimiento del marco puede depender de la precisión e integridad de los datos BIM.
Se necesita una mayor validación de la escalabilidad y practicidad para proyectos de construcción a gran escala.
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