Haben Sie sich jemals gefragt, wie viel Arbeit der Bau einer Mauer, insbesondere einer Mauer aus Felsbrocken, erfordert? Eine Mauer aus Felsbrocken zu bauen ist kein Scherz, deshalb wurde der Roboter „HEAP“ entwickelt, um die Last abzunehmen.
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HEAP-Roboter (ETH Zürich) (Kurt „CyberGuy“ Knutsson)
Lernen Sie HEAP kennen, den Roboter
HEAP steht für Hydraulic Excavator for an Autonomous Purpose und ist ein 12 Tonnen schwerer Schreitbagger vom Typ Menzi Muck M545, der von einem Team des Forschungsinstituts der ETH Zürich modifiziert wurde.
Zu den Modifikationen gehörten ein globales GNSS-Positionierungssystem, eine am Fahrgestell montierte Trägheitsmesseinheit, ein Steuermodul, LiDAR-Sensoren und sein Baggerarm.
HEAP-Roboter (ETH Zürich) (Kurt „CyberGuy“ Knutsson)
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Wie HEAP mithilfe seiner Sensoren und Algorithmen Mauern baut
Für sein neuestes Projekt scannte HEAP eine Baustelle, erstellte eine 3D-Karte davon und zeichnete dann die Standorte der tonnenschweren Felsbrocken auf.
HEAP-Roboter (ETH Zürich) (Kurt „CyberGuy“ Knutsson)
Von dort aus hob der Roboter jeden Felsbrocken vom Boden auf und nutzte Bildverarbeitungstechnologie, um sein Gewicht und seinen Schwerpunkt abzuschätzen und seine dreidimensionale Form aufzuzeichnen.
HEAP-Roboter (ETH Zürich) (Kurt „CyberGuy“ Knutsson)
Ein Algorithmus, der auf dem Steuermodul von HEAP läuft, ermittelte den besten Standort für jeden Felsbrocken, um eine stabile 20 Fuß hohe und 213 Fuß lange Trockenmauer zu errichten. Unter „Trockenmauerwerk“ versteht man eine Mauer, die nur aus gestapelten Steinen ohne Mörtel dazwischen besteht.
HEAP-Roboter (ETH Zürich) (Kurt „CyberGuy“ Knutsson)
HEAP begann mit dem Bau einer solchen Mauer und platzierte pro Bauabschnitt etwa 20 bis 30 Felsbrocken. Den Forschern zufolge entspricht dies ungefähr der Menge, die in einer Ladung angeliefert werden würde, wenn fremdes Gestein verwendet würde.
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HEAP-Roboter (ETH Zürich) (Kurt „CyberGuy“ Knutsson)
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Tatsächlich ist eines der Hauptmerkmale des experimentellen Systems die Tatsache, dass es die Verwendung lokal gewonnener Felsbrocken oder anderer Baumaterialien ermöglicht, sodass keine Energie verschwendet werden muss, wenn diese von anderen Standorten importiert werden.
Ein Artikel zu der Studie wurde kürzlich in der Fachzeitschrift Science Robotics veröffentlicht.
HEAP-Roboter im Einsatz (ETH Zürich) (Kurt „CyberGuy“ Knutsson)
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Warum ist dieses Projekt wichtig?
Die Forscher sagen, dass ihr Projekt das Potenzial autonomer Roboter demonstriert, komplexe Aufgaben in anspruchsvollen Umgebungen wie Baustellen auszuführen, wo menschliche Arbeiter möglicherweise Sicherheitsrisiken oder Ineffizienzen ausgesetzt sind.
HEAP-Roboter (ETH Zürich) (Kurt „CyberGuy“ Knutsson)
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Sie behaupten auch, dass ihr System an andere Arten von Materialien wie Ziegel, Betonblöcke oder Holz angepasst werden könnte und dass es für verschiedene Zwecke verwendet werden könnte, beispielsweise für den Bau von Unterständen, Stützmauern oder künstlerischen Skulpturen.
Die Forscher hoffen außerdem, dass ihr Projekt zu mehr Zusammenarbeit zwischen Robotik und Architektur anregen und neue Möglichkeiten für kreatives Design und Ingenieurwesen eröffnen wird.
Die Mauer und die autonom modellierte Landschaft sind Teil eines Parks im schweizerischen Oberglatt, der sich auf dem Gelände der Baufirma Eberhard befindet. Das Unternehmen nutzt die Park- und ETH-Technologien, um die Idee zu demonstrieren, Strukturen so zu entwerfen, zu bauen und zu nutzen, dass Abfall minimiert und die Ressourceneffizienz maximiert wird.
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Kurts wichtigste Erkenntnisse
HEAP ist ein eindrucksvolles Beispiel dafür, wie Roboter ihre Sensoren, Intelligenz und Fähigkeiten nutzen können, um Aufgaben zu erledigen, die für Menschen schwierig oder unmöglich wären. Durch den Bau einer Mauer aus Felsbrocken zeigt HEAP, dass Roboter nicht nur mit standardisierten, sondern auch mit natürlichen und unregelmäßigen Materialien arbeiten und Strukturen schaffen können, die sowohl funktional als auch ästhetisch sind.
Was halten Sie von HEAP und seinen Wall-Building-Fähigkeiten? Glauben Sie, dass Roboter wie HEAP in Zukunft häufiger vorkommen werden? Lassen Sie es uns wissen, indem Sie uns schreiben an Cyberguy.com/Kontakt.
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