带机器人喷射曲线混凝土新编程

杂志上最近发表的一篇文章添加制造研究者讨论了自动机器人混凝土喷洒在数字制造排布混凝土贝壳中的实用性

学习方式 :数字混凝土贝贝使用自动机器人混凝土喷射Image Credit: muratart/Shutterstock.com

后台

亚博网站下载混凝土与其他常用建材相突出,因为混凝土适应性强设计师可制作高效设计,通过使用物流性降低整体物成本并减少相关碳排放薄壳混凝土结构就是这样一种设计,广泛用于大片区域

工程师和设计师设计技术,使混凝土壳形式制作更加直截了当然而,薄壳混凝土结构的使用随后随着全球劳动力价格上涨而下降。薄壳混凝土结构最近重新引起兴趣,部分原因是形式保存材料的潜力

花了很多精力评估薄壳混凝土结构的可能性建这些薄壳混凝土仍需要大量人工曲线状肋壳与这一技术不兼容,尽管3D水泥打印可产生精确几何替代混凝土三维打印,已多次尝试将喷混凝土与机器人装配合并

机器人混凝土喷洒大都用于生成稀薄建筑特征评估机器人混凝土喷洒生成曲线负载结构部件的可能性需要更多研究生成排行混凝土壳结构应用有各种困难可变厚度分布优化物料定位最后,提升预播式制造设施工业应用编程需要高置速率和快速编译速率

关于研究

研究中,作者们讨论了一种创新制造技术,即自动化机器人混凝土喷洒,它使用玻璃纤维加固混凝土编造薄壳组件,通过喷洒成曲线形工作积积厚度不等构造组件描述ARCS创建和实施轨迹规划生成法

由两组原型贝壳组成的大型楼层演示器创建后,另一组由单片制成,薄壳上含深肋骨每一原型使用两种不同方法向制造壳添加肋骨,并用顺序构造每个组件的喷雾路径动模弹性形式工作与制造过程并用构建喷洒面时,轨迹规划方法足够灵活,足以处理各种形式工作

团队推断,可变厚混凝土单排骨可快速生成,向曲线基表喷洒GFRCGFRC混合设计最初介绍是为了更好地环境化喷雾路径生成详细描述ARCS生成混凝土壳制造机器人代码的拟议算法

研究人员使用ARCS进程创建两组原型第一类为宽1.5米乘1.2米高肋骨,第二类为九分形外壳,作为4.5米乘4.5米显示层结构底层详细描述每个原型制造过程并检验所实现的厚分布研究结果显示ARCS提供精确快速生产混凝土壳的方法,内含可变厚肋骨

观察

正常变差平均值为0.0224和标准偏差为0.472,预期厚度常达制造法成功生成每段预期厚度,归并差平均值为0.195和标准偏差0.22段间互不兼容,原因是木材框架容度问题,导致段间约10毫米差异约达0.5%误差混凝土比典型混凝土密度小2千克/米³因缺粗聚合物

HAL机器人框架和集成三维插件可用于创建机器人代码,精确地将GFRC嵌入窗体表层只有一个物理制造装置与设计过程并用,但范围足够广,可应用到装有混凝土喷雾器连接器的任何机器人装配系统上。数字控制机器人可与稀疏输出率、标定和空气供应混凝土喷雾器相整合,以进一步提高生成过程的重复性、弹性和精度与传统混凝土比较,泥浆水泥高含量导致物料重量含碳值提高

结论

最后,本研究描述两套ARCS编造原型两种原型都展示过程适应性以及机器人混凝土喷洒提高生产效率测距函数用于距离常量异丁鱼表面,ARCS建议的新轨迹规划与堆栈方法

作者们提到,在场外制造设施使用院装机器人臂将大有裨益,这将降低六轴楼顶机器人的尺寸并达到约束程度。他们还指出,ARCS可允许以工业速度生成表达式和物理有效结构排布混凝土壳,而不论混合设计使用

团队认为,拟议研究将更容易创建既节约资源又节约碳的具体壳结构

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引用

Nuh、M.Oval、R.Orr、J.etal数字混凝土贝贝使用自动机器人混凝土喷射添加制造103159(2022)亚博老虎机网登录https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214860422005486

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