Опрос

Какие рубрики вам наиболее интересны?

View Results

Loading ... Loading ...

Наши партнеры

  • .

Последние комментарии

МЕХАНИЧЕСКИЙ СТРОИТЕЛЬ.

Опубликовал Сергей 15 марта 2011 в рубрике Изобретения.

«Если вы можете построить стену, вы сможете построить дом» — говорит профессор Университета Южной Калифорнии (США) Берок Кошневиц, когда видит как ого «контурный ремесленник» (именно так профессор назвал свое изобретение) выдавливает серую смесь, четкими линиями. Робот-строитель примерно 2.4 м в высоту и 1,8 м в ширину. Если все пройдет, как планировалось, Кошневиц будет использовать более совершенную версию этой машины, чтобы создать первый механически построенный дом всего за один день.

Профессор верит, что его агрегат совершит революцию в строительстве зданий. Несмотря на появление механизированных кранов, мощных пил, и различных пневматических инструментов, строительство остается тяжким трудом уже в течение 20 тыс. лет. Рабочие до сих пор вынуждены резать, зажимать, поднимать, класть и скреплять материалы, из-за чего сама работа составляет половину стоимости здания. Кроме того, строительство — процесс опасный, медленный и расточительный: например, в США каждый год более 400 тыс. строителей получают травмы, и, по крайней мере, 6 мес. требуются для того, чтобы построить типичный американский дом, при этом расходуются немалые средства.

Кошневиц — успешный изобретатель, владеющий патентами в различных областях оптики и робототехники. Наблюдая, как штукатурка потрескалась в его гостиной после землетрясения 1994 г. в Северных горах (Калифорния), он решил, что можно придумать лучший способ строительства, ведь штукатурный мастерок — очень простой инструмент, но нет ни одного автоматического производственного процесса, который бы его использовал. Вскоре профессор изобрел небольшой механизм для создания блоков до 0.5 м в ширину. С помощью устройства ввода данных, маленький «контурный ремесленник» управляет наконечником, который двигается по трем осям и выдавливает гончарную глину, как зубную пасту из тюбика. Мастерки, как плавники, разглаживают верхние и боковые поверхности предмета, в то время как слои глины располагаются один над другим, принимая форму куба, коробки, шара, купола, конуса или других форм, указанных компьютерной программой. Эта машина подобна устройствам, которые применялись раньше для изготовления объемных пластиковых макетов, но она сделала возможным переход на новый уровень контроля внешнего вида поверхностей. Изобретенный агрегат хорошо работал с небольшими предметами, поэтому профессор задумался над тем, что он мог бы использовать бетон, и таким образом строить целые дома.

Получив грант Национального научного фонда, Кошневиц со своим помощником студентом-аспирантом Дойлом Вангом, за полтора года разработал и создал машину, которая способна возводить стены. Машина использует смесь, содержащую две части цемента, две части песка и одну часть воды. Она выдавливается из стального цилиндра винтовым поршнем, легко ложится и быстро застывает. Каждый слой бетонной смеси прессуется под весом последующего слоя.

Механический наконечник выдавливает полосы бетона на деревянную планку. Двигаясь  со скоростью 125 мм/с, каждые 2 мин. 14 сек. он завершает круг, покрывая предыдущую полосу свежим слоем. Так 15 метровая стена растет и строится без человеческого вмешательства. Всего за сутки «контурный ремесленник» может построить дом площадью 180 м2.

Однако одних стен недостаточно, чтобы построить настоящий жилой дом. Нужно устанавливать водопроводные трубы, проводить электропроводку, вентиляцию в стенах, которые возводятся. Опытный образец не может этого сделать, но Ксшневиц считает это тривиальной проблемой: «У современной робототехники большие возможности. Проложить трубы, сварить их вместе - довольно простая задача для моего изобретения».

Опытный образец машины создание, которого обошлось в $30 тыс. находится сейчас в НАСА. В Центре управления космическими полетами сейчас решают, можно ли использовать эту машину для сооружения зданий на Луне.

В конечном счете, все будет происходить примерно так. Управляемый с помощью компьютера «контурный ремесленник» сначала установит на очищенное и выровненное место строительства фундаментные плиты. Портальный кран с ручным наконечником и рукояткой, с множеством деталей, будет двигаться вдоль фундамента, и выкладывать бетон слоями. По-видимому, целесообразно делать стены полые внутри и затем заливать пустое пространство другим видом бетона, например содержащим шарики полистирола — для утепления и звукоизоляции. Где это необходимо «рука» - машины установит электропроводку и проведет водопровод и вентиляционные трубы в специальные шахты, сваривая и привинчивая детали труб вместе. Потом «рука» поместит балки на вершину достроенных стен, что позволит приступить к постройке пола и крыши. Людям останется только повесить двери и вставить окна. Так можно построить один дом или целый ряд домов. Сейчас профессор работает над проектом агрегата, который мог бы подниматься на большую высоту. Такая машина смогла бы строить целые небоскребы.

Профессор Кошневиц считает, что различные модели созданные уменьшенной копией «контурного ремесленника» предвещают революцию в архитектуре и строительстве.

Конечно дома, возведенные роботом не должны походить на бетонные бункеры. Кощневиц подчеркивает, что наружным мастерком, можно также управлять с помощью вращающегося механизма, который будет отпечатывать форму кирпича, плитки или обшивочной доски на влажном бетоне, а благодаря новым струйным технологиям, покрасит обратную сторону стен в любой цвет или даже выведет на них рисунок обоев. Ведь бетон сам по себе может быть разного вида, включая даже тот, который имеет сходство с саманом (кирпич воздушной сушки) или штукатуркой.

С наконечником более сложной конструкции «контурный ремесленник» может строить здания, которые не только недороги и быстры в постройке, но и очень надежны. На сегодняшний день, например, построить сейсмостойкий дом, очень непросто и дорого. «Здание, созванное роботом, может быть специально укреплено. Прочность стального каркаса, химический состав и толщину стен, можно изменять и улучшать, если это необходимо», — говорит изобретатель.

Многие профессионалы – строители полны энтузиазма. Грей Лин, архитектор из Лос-Анджелеса, который специализируется на строительстве домов криволинейной формы, был рад обнаружить, что для этой машина нет разницы — делать кривые или прямые линии. «Жизнь в «прямоугольнике» становится выбором, а не обязательством. Если бы эта машина – строитель существовала на сегодняшний день, я бы непременно использовал ее в строительстве», — считает Лиин.

Кошневиц уверен, что особых проблем не будет и с прочностью соединений бетонных стен. Прессованный наружный слой может служить в качестве формы, в которую заливают другом вид бетона. Этот внутренний слой стены может быть и монолитной бетонной плитой, что сделает стену более прочной.

Изобретением заинтересовалось даже НАСА. Кошневиц недавно отправил опытный образец своего «строителя стен», инженерам Центра управления космическими полетами. Они хотят выяснить, смог бы «контурный ремесленник» сооружать здания, например, на Луне из лунной пыли.

А как же быть с теми рабочими – строителями, которые могут внезапно остаться без работы? Подобные вопросы стояли перед человечеством и раньше. Когда появился автомобиль, все недоумевали: «Что произойдет с кучерами?» Но, как показывает история, такие проблемы решаются сами собой и только во благо.

Читайте также:

И мы способны через Атлантику!
НАДУВНОЙ ВНЕДОРОЖНИК
«Буранчик», достойный размножения
Ракета без сопла.

Похожие записи:

  1. Высокие дома и мосты из хай-тек текстиля

Комментирование закрыто.

RSS

rss Подпишитесь на RSS для получения обновлений.