机器人,人工智能以及通往完全自动化建筑行业的道路

《机器人,人工智能以及通往完全自动化建筑行业的道路》

内置机器人技术的高管们很喜欢说,他们的推土机和挖掘机等建筑设备自动系统可能比许多自动驾驶汽车更先进。实际上,首席执行官Noah Ready-Campbell坚称,在公共道路上看到5级无人驾驶汽车之前,您将在受控的工业环境(例如建筑工地)中看到自动驾驶汽车。这可能部分是因为自主建筑设备通常在私有土地上运行,而公共道路却面临越来越严格的监管审查。

Ready-Campbell在星期三对VentureBeat表示:“有一种说法是冷聚变在未来20年,并且将永远如此。” “我认为对于5级自动驾驶汽车也有可能是正确的。”

当自动驾驶第一次进入集体想象力并且公司确立了解决AI的巨大自动驾驶汽车挑战的意图时,这听起来似乎很荒唐。但是,Waymo现在从外部投资者那里获得了数十亿美元的投资,而且通用汽车(GM)的巡航和出租车服务以及福特的自动驾驶计划等主要计划的延误也质疑汽车制造商在自动驾驶汽车方面取得的进展。

Ready-Campbell将自动驾驶汽车公司归功于其一件事是,它使AI产生了激动,可用于公共道路以外的环境中,例如建筑工地。

他说:“ 当我们去年进行B轮融资时,我们就是其中的受益者。” “我当然认为建筑可以从中受益。”

从计算机视觉系统和无人机到在建设项目中行走和漫游的机器人,建筑机器人技术公司和其他一些公司正在采矿,农业和建筑业等非结构化工业环境中工作,以构建可以构建,管理和预测结果的自治系统。

为了进一步了解该领域的创新,未来的挑战以及未来创建完全自主的建筑项目的需要,VentureBeat与已经将其部分建筑工作自动化的初创企业进行了交谈。

自主挖掘机和重型机械

建筑机器人技术公司为现有建筑设备创建控制系统,并专注于挖掘,移动和放置污垢。该公司不制造自己的重型建筑设备。相反,它的解决方案是将一箱技术安装在由Caterpillar,小松和现代等公司制造的重型设备中。

Built Robotics战略副总裁Gaurav Kikani告诉VentureBeat,该公司开始使用自动打滑操舵机-小型推土机铲起并在建筑工地上运送沙子或碎石。如今,Built Robotics拥有用于推土机和40吨挖掘机的自主系统。

Kikani说:“我们有一个软件平台,可以驱动获取所有数据的设备……每秒被机器上的传感器读取,然后做出决定并相应地驱动设备。”

Built Robotics专注于加利福尼亚,蒙大拿州,科罗拉多州和密苏里州的偏远工作地点的土方工程,这些工程远离人类建筑工人。由人类监督员监控的自动重型设备一直运到地球,为以后的施工阶段做准备,当工作人员到达那里进行诸如建造房屋或开始风能或太阳能项目之类的工作时。将来,这家去年秋天筹集了3300万美元的初创公司希望帮助更多的基础设施项目。

Kikani和Built Robotics首席执行官Ready-Campbell表示,该公司目前专注于需要搬运大量泥土但没有大量合格重型机械操作员的项目。

提醒约翰·亨利(John Henry)对这台机器,基卡尼说,例如,人类操作员可以比内置控制的挖掘机更快,但是机器自动化旨在提供一致性并保持可靠的进度,以确保项目按计划完成。

内置机器人技术将激光雷达与摄像头结合使用,可以感知并识别人或潜在的障碍物。地理围栏可以防止机器在施工现场的足迹范围之外走动。挖掘机和推土机可以一起工作,推土机可以推开物料或为挖掘机创造更高的生产率。

“车队协调在这里将至关重要。在Built [Robotic]的早期,我们确实专注于独立活动,在这种活动中,您只有一台设备自己来照顾范围。但实际上,要进入建筑的核心,我认为我们将开始与其他类型的设备进行协调。” Kikani说。“因此,您可能会让挖掘机装载卡车[和]自主运输路线,在这些地方,您的卡车车队会沿着同一条路线互相跟踪,互相交谈,并在情况变化时相互警告他们沿路线看到的情况。 ”

“我认为,关于建筑的最棘手的事情是环境的动态程度,建筑技术的柔韧性或通用性,足以应对那些不断变化的条件,并能够实时更新以计划适应这种情况。我认为这真的将是关键,”他说。

由诸如建筑机器人公司等公司的系统操作的设备还需要计算机视觉来识别公用设施线,遗骸或诸如考古或历史上重要的人工制品之类的异常情况。这不是每天都会发生的事,但是在任何地方进行的建筑活动都会发掘导致停工的工件。

无人机,机器人和计算机视觉

可以从盒子中自动部署的无人机正在开发各种应用,从消防安全到安保再到电力线检查。悬停在建筑工地上方的无人机可以跟踪项目进度,并最终在协调人员,机器人设备和重型机械的活动中发挥作用。

为了向自然系统致敬,总部位于旧金山的Sunflower Labs将其无人机称为“蜜蜂”,将其运动和振动传感器称为“向日葵”,而将其无人机称为“蜂巢”。

受保护财产周围的传感器会检测运动或振动,并触发无人机离开其基站并记录照片和视频。与地面传感器配合使用的计算机视觉系统可引导无人机寻找入侵者或调查其他活动。自主飞行系统的所有四个侧面都固定有传感器,以影响无人机的飞行位置。

向日葵实验室首席执行官亚历克斯·帕奇科夫(Alex Pachikov)表示,他的公司最初的重点是在昂贵的私人住宅中销售无人驾驶飞机,以实现自动化安全。该公司还看到大麻等高价值农作物的种植者越来越感兴趣。

多个Sunflower Labs无人机还可以进行协调,为一系列度假屋提供安全保障,这是一种自动的邻里守望手表,可以在一年中几个月吸引住很少游客的情况下对干扰做出反应。

美国最大的安全设备提供商之一Stanley Black和Decker在2017年成为Sunflower Labs的战略投资者,然后开始探索无人机如何支持建筑项目安全和计算机视觉服务。帕奇科夫说,向日葵的安全性并不是要取代所有其他形式的安全性,而是要增加另一层安全性。

该公司的蜜蜂,蜂巢和向日葵系统非常适合建筑工地,在这些建筑中,零碎时间的盗窃和闯入可能是一个问题,但这些工具所能起到的作用远不及保护空地。

当向日葵实验室的无人机在建筑工地上方嗡嗡作响时,它可以部署启用了计算机视觉的分析工具进行体积测量,以将一堆砾石的图像转换为对现场总物料的预测。

然后,来自计算机视觉初创公司的工具(例如Pics 4D,Stockpile Reports和Drone Deploy)可以提供对象检测,用于跟踪施工进度的属性3D渲染以及其他图像分析工具。

像Delair这样的公司结合了来自IoT传感器,无人机镜头和建筑项目中的固定摄像机的数据,以创建3D渲染,Delair称之为数字孪生。然后,将渲染图用于跟踪进度并识别异常,例如裂缝或结构问题。

世界各地的主要建筑公司都在越来越多地采用技术来减少建筑项目的延误和事故成本。在2019毕马威全球建筑调查发现,在未来五年内,在主要的建筑公司高管60%计划使用实时模型来预测风险和回报。

Indus.ai是制造计算机视觉系统以跟踪建筑工地进度的少数公司之一。

“我们可以观察并使用分割算法来基本了解每个像素-它是什么材料-因此我们知道您的具体工作,钢筋工作,模板工作的步伐,并且[可以]开始预测正在发生的事情,” Indus。 AI首席执行官Matt Man在电话采访中告诉VentureBeat。

他设想在施工现场使用机械臂来完成一系列任务,例如创建材料或组装预制零件。在建筑环境中使用传感器对数据进行数字化将使各种机器学习应用成为可能,包括机器人技术以及对工作人员和机器进行混合管理的环境。 

对于大型项目,摄像机可以跟踪卡车进入工地的流量,已完成的楼层数以及总体进度。计算机视觉还可以跟踪日常工作产品,并帮助主管确定个人和团队的工作是否遵循程序或最佳贸易惯例。

“想象一下,一个特定的机械手可以开始用石膏干砌墙,然后开始用一个机械手砌上瓷砖。在那里,我看到了机器人技术的未来[…],以便能够将各种行业整合在一起以简化流程。” Man说。“可能会有大量的机器人来建造东西,但是有一个聪明的工人或主管可以同时管理五到十个机器人臂。”

曼认为,随着承包商拥抱机器人技术,用于指导现场活动的软件将变得越来越重要,并且他认为计算机视觉在工业领域提高生产率和安全性的巨大机会。

斯坦福大学的工程师已经探索了将无人机用于建筑工地管理的方法,但是这种系统似乎在当今并不广泛可用,也不具有协调人类和机器人活动的能力。

“所有这些后勤工作都可以很好地运行在一起,这是我认为AI可以做到的,但是要使整个业务流程做好,要使正确的材料到达正确的位置肯定要花费一些时间。在适当的时候让机器人捡起它,然后进行工作或在某些材料损坏时做出反应。” Man说。“在当前的施工方法中,关键在于管理突发事件,并且在整个施工计划过程中发生了数百万起此类事件,因此,要有效地管理这些例外情况将是一个挑战。”

一个建筑机器人技术平台来统治所有人

多年来一直以尖端机器人制造商着称的波士顿动力公司(Boston Dynamics)去年也进入了建筑工地,这是其从研发机构向商业公司过渡的一部分。

与Sunflower Labs的无人机一样,波士顿动力公司的四足Spot Mini带有机器人抓取臂,可作为一个传感器平台,用于对建设项目进行360度视频调查。该机器人能够爬楼梯,打开门并恢复平衡,还可以配备其他传感器来跟踪进度并执行依赖于计算机视觉的服务。

上个月,由加州大学伯克利分校(University of California,Berkeley)的TechCrunch举办的活动是自大流行引发即将来临的经济衰退以来湾区机器人专家不得不召集的第一个机会之一。专注于工业或农业环境下的机器人的投资者敦促初创企业立即筹集资金,注意成本,并继续证明产品与市场的契合度。

在包括Built Robotics CEO Ready-Campbell在内的座谈会上,初创企业就是否将有一个占主导地位的建筑机器人技术进行了辩论。与小组中的其他人相反,波士顿动力公司的建筑技术专家布莱恩·林利说,他相信平台将会出现,以协调建筑工地上的多台机器。

“我认为,从长期来看,市场上将有足够的人员,这将带来更多的竞争,但是最终,这是我们现在使用很多不同的人和站点上的机器来做这些事情的相同方式。我确实相信在建筑工地上会存在多种形态,因此有必要一起工作。”

Tessa Lau是Dusty Robotics的联合创始人兼首席执行官,该公司从事自动建筑布局的开发,名为FieldPrinter。她说,在目前自动化程度很低的行业中,自动化和人工增值的机会很大。可能会出现能够完成多种交易或现场活动管理工作的系统,但刘说,建筑工地可能涉及近80种不同的建筑交易。另一个问题:根据定义,建筑工地处于相当恒定变化的各个阶段。施工现场的动态特性(没有像工厂一样的固定或静态状态)提出了另一个挑战。

她说:“我认为另一方面是,如果您看着一个典型的建筑工地,那会很混乱,而且任何具有机器人技术背景的人都知道机器人技术,就知道让机器人在那种非结构化的环境中工作真的很困难。”

忘记“机器人”这个词

TechCrunch小组成员一致同意的一件事是,除非与他们一起工作的人希望它们,否则建筑工地上的机器人不会成功。为了帮助确保这种情况的发生,Lau建议初创企业对机器人进行曲折的注视,因为人们希望看到可爱或心爱的事物获得成功。

劳说:“我们的客户理所当然地担心机器人会接任他们的工作,因此我们在制造机器人还是……制造工具时必须谨慎。” “事实上,我们称我们的产品为FieldPrinter。这是像打印机一样的设备。它使用了大量的机器人技术-它使用传感器和路径规划以及AI和当今为机器人技术提供支持的所有东西,但是品牌和营销实际上是围绕功能进行的。没有人愿意购买机器人。他们想解决问题。”

内置机器人技术公司的首席执行官Ready-Campbell完全同意,他认为,如果满足该定义的唯一要求是一台能够操纵其环境的机器,那么即使是恒温器也可以被视为机器人。

上个月,就在经济活动开始放缓和就地安置令生效之前,拥有40万会员的国际运营工程师联盟与Built Robotics 建立了多年的培训合作伙伴关系。Built Robotics的高管表示,其系统主要在技术熟练的劳动力短缺的农村地区运行,但Ready-Campbell认为放弃“机器人”一词仍然是一个好主意,因为它使人们感到恐惧。在失业率高的地区,反对建筑机器人技术也可能成为一个问题。

“这就是我们在行业中定位Built [Robotics]的方式,因为当人们想到机器人时,它会引发一系列可怕的想法。有些人想到终结者,有些人想到失业。”他说。“这是一个真正依赖于使用先进机械和先进技术的行业,因此我们认为自动化只是该行业自动化的下一步。”

点赞

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注