中国将造出世界最大3D打印建筑,AI指挥无人车队,青海羊曲大坝

中国将造出世界最大3D打印建筑,AI指挥无人车队,青海羊曲大坝

#青海头条# #西宁头条#

青海羊曲大坝建筑项目,将使用智能AI操控无人工程车队,用高科技3D打印技术建造。

据参与这个项目团队称,这个项目正在运用智能人工AI技术将青藏高原上的水坝项目变成世界上最大的3D打印建筑。


青海羊曲大坝的建成将成全球最大3D打印出的建筑物

青海黄河上游的羊曲水电站将采用3D打印的相同的制造工艺,「逐片」进行建造。工程参与者是无人AI驾驶的挖掘机、卡车、推土机、摊铺机和压路机,项目建设将全部由AI规划与控制。

若工程能按期交付,青海羊曲水电站将在2024年建成。之后的每年将运用1500公里的高压电流传输方案,向黄河上游的河南省及周边省市的居民输送近50亿千瓦时的电力资源。

因此,青海羊曲大坝即将成为目前世界上用3D打印技术建造的最大规模建筑之一。之前保持这项纪录的是中东迪拜政府的一栋两层办公楼,高9.5米,项目面积640平方米。

而青海羊曲大坝落成后大坝高度为180米,是美国最大水坝胡佛水坝高度的三分之二左右。

AI操控无人工程车队,建造羊曲大坝


该项目的首席科学家刘天云4月27日在《清华大学学报(自然科学版)》发布了相关研究论文——《大型填筑工程3D 打印技术与应用》,被多方报道引用。

这篇论文中详细介绍了建筑工程中3D打印技术及AI和多种智能机器人的装备系统集成,论文中描述的这种集成系统可以在完全没有人工干预的前提下,由智能AI自行调度控制,逐层填筑,层层循环,直到完成整个建筑工程的3D打印建造项目的竣工。

依据该论文的内容,工程建设行业中存在一类建造工艺相对单一的建筑

工程,像水利大坝、高速公路、机场土方等工程 , 其中建造过程与3D打印过程类似。

此类建筑项目都是依据图纸中提取的设计信息,然后按照计算出的物料需求量开采物料、按环境参数拟定传输物料方案、到位后按方案层层摊铺填筑物料、最后按施工参数由机器进行收尾修造。

3D打印技术在多年开发测试后,已经成熟到足以胜任大型基础设施的建筑工程,可以大规模实施应用,并将人类从繁重、重复和危险的工作中解放出来。

在科学家刘天云团队的设计下,青海羊曲水坝建筑工地实际上已经形成一台巨大的3D打印机,大量的AI无人驾驶工程车辆和设备,成为不同的打印机的组件,在青海羊曲工程的AI规划下协同工作。

研究团队表示,深度学习AI技术的突破,意味着AI机器可以识别施工现场的所有的物体和工具,在不断变化的建筑环境中处理不确定性的状况,并灵活地实施各种建设日常任务。

据论文所述,智能AI的数据来源于土石坝的工程3D设计数字模型,然后在集成软件Wampserver平台下,利用Mysql建立数据库,使用PHP语言设计动态网页,建立一套基于Mysql+PHP的动态网页数据库管理系统。

智能AI将3D数字模型,进行切片分解为一系列工序,进行土石坝项目的分期、分区、分层的打印过程规划。

完成这项工作后,智能AI会组织并调度相关的工序,优化施工方案。而且智能AI会生成施工地址地图的数据模型,并用算法规划出无人工程车辆的避障路径。

运用路网模型和搜索算法,智能AI就能得到施工场址中任意两点间的最优路线,进而为AI无人工程车队的导航与控制提供基础数据。

智能无人驾驶挖掘机可以自主识别堆场中的物料,并将其装载到AI无人驾驶自卸运输卡车中。

负责物料运输的AI无人驾驶自卸卡车可以自动获取运送物料需求、物料配送坐标信息,自主进行运料上坝。

AI无人驾驶运输卡车运用GPS定位装置精准配送上坝。同时,AI无人驾驶运输卡车将运输的物料数据实时发送给核心AI,存入施工数据库。

依靠核心AI计算出的优化路线,卡车在规定的时间将足量的建筑材料精准运送到正确的施工位置,由无人推土机和摊铺机一层层的打印出大坝的坝体。

最后,无人驾驶的碾压机将坝体的各层夹层压紧,并使其结构坚实稳定,通过数据传感器传输数据给核心AI智能。

核心AI智能运用这些数据,并结合施工场址安装的数据传感器得到的地面振动和其他环境数据信息,判断坝体每一层的施工质量是否符合数据库要求。

但是,青海羊曲大坝并不是所有的施工步骤都由AI与无人机械设备完成。科学家刘天云团队表示,开山采石现在无人工程车辆还不能胜任,从附近山区开采施工所用的石材、土方还是需要由工人来完成。

无人建筑工程能避免各种人工失误

科学家刘云山在《南华早报》采访时称,经过这个系统的测试显示,核心AI和无人工程机械相比人类能做得更好,可以避免很多施工时造成的人工失误。

比如在工地的嘈杂环境和强烈冲击振动影响下,压路机操作员无法保持完全笔直的路径,而智能无人驾驶碾压机不会有这样的干扰。

还有经常性的运料卡车司机由于路线不熟练,常常将物料运输到错误的施工位置。全由智能AI驾驶和GPS导航的无人运料卡车不会存在这样的错误。

如果施工现场发生事故,可以最大限度降低工人的施工事故。工

人面临的高危事故将极度降低。

科学家刘云山团队在接受《南华早报》采访时称,如果羊曲水坝的AI控制3D打印建设项目如期成功竣工,此类施工建造方式将成为其他大型建筑项目提供一个智能的解决方案。

这种类似的建筑技术,国外也有很多机构在探索。例如2022年1月,美国橡树林国家实验室申请了大型3D打印建筑系统的专利,喷头可以从半空中层层「打印」出大型建筑。

2022年3月,创业企业Diamond Age筹资开发自己的全无人智能3D打印建筑系统。如果开发完成,将可以由26个机械臂喷头在全无人干预前提下按施工数据库建造好建筑。

说不定在不久的将来,以后很多工作将被优化掉,上工地搬砖都需要是高学历的人群了。

© 2022 爱讯头条 秀色女神 古诗集