Автономный экскаватор возводит шестиметровую стену из камня
Строительство стены путем точной укладки валунов произвольной формы это сложная задача – как физически, так и умственно. Теперь исследователи задались вопросом, можно ли переложить ее выполнение на плечи робота.
«Робот» получил название HEAP (Hydraulic Excavator for an Autonomous Purpose — гидравлический экскаватор автономного назначения), и на самом деле это 12-тонный шагающий экскаватор Menzi Muck M545, который был модифицирован командой из исследовательского института ETH Zurich.
Среди модификаций была установка системы глобального позиционирования GNSS, установленного на шасси IMU (блока инерциальных измерений), модуля управления, а также датчиков LiDAR в кабине и на экскаваторной стреле.
В рамках этого последнего проекта HEAP начал со сканирования строительной площадки, создания ее трехмерной карты, а затем записи местоположений валунов (больших камней весом в несколько тонн каждый), которые были сброшены на площадку.
Затем робот поднял каждый валун с земли и использовал технологию машинного зрения, чтобы оценить его вес и центр тяжести, а также записать его трехмерную форму.
Алгоритм, работающий на модуле управления HEAP, впоследствии определил лучшее место для каждого валуна, чтобы построить устойчивую стену по технологии «сухого камня» высотой 6 метров и длиной 65 метров.
«Сухой камень» относится к стене, состоящей только из сложенных друг на друга камней без какого-либо раствора между ними. Такие конструкции устойчивы благодаря своему способу строительства, который характеризуется наличием несущего фасада из тщательно подобранных взаимосвязанных камней.
HEAP приступил к возведению такой стены, размещая примерно от 20 до 30 валунов за один сеанс строительства.
По словам исследователей, примерно столько было бы доставлено за один раз, если бы использовались внешние камни. Фактически, одним из главных достоинств экспериментальной системы является тот факт, что она позволяет использовать местные валуны или другие строительные материалы, даже обломки от сноса, поэтому не нужно тратить энергию впустую, доставляя их из других мест.
Статья об исследовании была недавно опубликована в журнале Science Robotics. Вы можете увидеть работу HEAP по укладке валунов на видео ниже.