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Automatisation holistique de la construction avec des robots modulaires : de la spécification des tâches de haut niveau à leur exécution

Created by
  • Haebom

Auteur

Jonathan Kulz, Michael Terzer, Marco Magri, Andrea Giusti, Matthias Althoff

Contour

Cet article propose un cadre holistique pour aborder le problème de l'automatisation robotique sur les chantiers de construction, freiné par l'évolution constante de l'environnement, le manque d'experts en robotique et l'absence d'un cadre standardisé reliant la robotique aux pratiques de construction. À l'aide de robots modulaires mobiles reconfigurables, nous présentons un cadre pour la spécification des tâches de construction, l'optimisation de la forme du robot et son exécution. Les utilisateurs peuvent ainsi spécifier et surveiller les mouvements souhaités via une interface graphique. Contrairement aux solutions monolithiques existantes, nous intégrons le BIM pour identifier automatiquement de nouveaux robots pour chaque tâche. Nous utilisons des composants robotiques modulaires pour adapter rapidement le matériel robotique aux exigences de tâches de construction spécifiques. Contrairement aux précédentes études d'optimisation de robots modulaires, nous prenons en compte plusieurs objectifs concurrents afin de modéliser explicitement les défis de transition réels, tels que les erreurs d'étalonnage. Nous optimisons le robot pour le perçage et la peinture au pistolet par simulation, et démontrons la réussite de l'exécution autonome du perçage robotisé par validation expérimentale.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Fournir un cadre holistique pour l'automatisation robotique sur les chantiers de construction
Identification automatique des robots spécifiques à un travail grâce à l'intégration BIM
Adaptation matérielle flexible et rapide grâce à des robots modulaires
Optimisation objective multi-compétitive prenant en compte les difficultés des transferts réels
Vérification expérimentale réussie du fonctionnement autonome du forage
Limitations:
Actuellement, seuls les résultats de simulation et de vérification expérimentale pour les opérations de forage et de peinture par pulvérisation sont présentés, et la généralisabilité à d'autres opérations de construction diverses nécessite une étude plus approfondie.
Il se peut qu’il ne reflète pas pleinement la complexité et l’imprévisibilité des chantiers de construction réels.
La performance du cadre peut dépendre de la précision et de l’exhaustivité des données BIM.
Une validation supplémentaire de l’évolutivité et de la praticité pour les projets de construction à grande échelle est nécessaire.
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