Starzejące się społeczeństwo, brak rąk do pracy na stanowiskach fizycznych wynikający z rozwoju i edukacji społeczeństwa czy chęć zwiększenia efektywności. To tylko kilka motywacji, które zachęcają do tego, by na budowie oddać pole robotom. Z sytuacji zdają sobie sprawy nie tylko firmy budowlane, ale i organizacje zachęcające do inwestowania w badania rozmaitych rozwiązań tego problemu.
Jednym z nich może być robot budowlany powstały w ramach projektu CONCERT (Configurable Collaborative Robot Technology), który jest w 100% finansowany przez Unię Europejską. W ramach wstępnych założeń projektu nie przewidywano nawet, że w 2023 roku robot wyjedzie poza laboratorium, tymczasem miałem okazję zobaczyć go (w kontrolowanych warunkach) na placu budowy.
Zobacz wideo i zostaw obserwację na kanale Focus Technologie:
@focustechnologie Już wkrótce na budowach mogą pojawić się roboty. Jednego z nich mogliśmy zobaczyć w Krakowie dzięki zaproszeniu @karierabudimex #robotbudowlany #ciekawostka #bostondynamics #projectconcert #robotyka #praca #nauka ♬ This Is Not Phonk – Bgnzinho
Projekt CONCERT, czyli jak Włosi chcą usprawnić polskie budowy
Włoscy inżynierowie nie postawili na radykalne odwrócenie formuły, a raczej postanowili stworzyć rozwiązanie z potencjałem na skalowanie, oparte na znanych schematach i czerpiące z lat doświadczeń w robotyce. Zastrzegają przy tym, że wygląd, jak i elementy konstrukcji mogą jeszcze ulec zmianie.
Zaprezentowany nam robot budowlany wyposażono w cztery koła skrętne pokaźnych rozmiarów. Kable czy wystające elementy podłoża nie powinny stanowić dla niego problemu. Dalej znajdziemy platformę, którą możemy obciążyć załadunkiem do maksymalnie 200 kilogramów. Z kolei ramię utrzyma do 20 kilogramów. Może przy tym wyciągnąć się na długość 1,2 metra. Całość może poruszać się z prędkością do 8 kilometrów na godzinę. Najważniejszy jest jednak czas pracy na baterii – między 7 a 10 godzinami, w zależności od intensywności. Urządzenie może być podłączone do prądu stałego, jak i pozwala na szybką wymianę ogniwa.
Jak projekt CONCERT pojawił się w Polsce? Zainteresował się nim zarówno Budimex (część międzynarodowej organizacji Ferrovial), jak i Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytut Badawczy. Razem z między innymi włoskim Instytutem Technologicznym stały się częścią konsorcjum, które bada drogi implementacji nowoczesnych technologii na budowie. Dzięki takiej współpracy łatwiej sprawdzić pracę robota w rzeczywistym środowisku i w ten sposób zweryfikować założenia projektowe oraz tworzyć wytyczne, które w przyszłości staną się podstawą funkcjonowania takich urządzeń.
Czy robot z projektu CONCERT na budowie gra jak z nut?
Po części teoretycznej pracownicy Budimex zabrali nas na plac budowy Szpitala Wojskowego w Krakowie. To inwestycja ważna nie tylko ze względu na polskie wojsko, ale i ewentualną pomoc ukraińskim żołnierzom oraz innym sojusznikom. Na miejscu mogliśmy zobaczyć bezimiennego robota (choć w kuluarach oswajaliśmy przedstawicieli Budimex z nazwą Buduś), który wykonywał proste zadania.
Zaprezentowany zakres czynności na ten moment był dość podstawowy. Podczas prezentacji zobaczyliśmy robota z częścią wiercącą dziury oraz pomagającego przy przenoszeniu płyty gipsowej. Do tej pierwszej czynności niezbędne były kody QR, które skanowała wbudowana w robota kamera. Z nich robot odczytuje informację o lokalizacji, w której ma zacząć wiercenie, a także informacje o prędkości obrotowej czy głębokości, na jaką trzeba wywiercić. Proces ten w obecnej formie zajmuje trochę czasu. Badacze na placu budowy nadal muszą ręcznie ustalić kilka parametrów, a następnie oddać pole robotowi. Jest to o wiele wolniejsze niż praca człowieka, przy czym to pierwsza generacja, którą zaprojektowano do kilku zadań.
Czytaj także: Oto Phoenix, pierwszy tak zaawansowany humanoidalny robot, który poradzi sobie z różnymi pracami
W przypadku pomocy przy przenoszeniu rzeczy robot potrafi współpracować z budowniczym. Razem mogą przenosić ciężary, a robot reaguje z niewielkim opóźnieniem na kierunek, w jakim się poruszamy. Jeżeli idziemy w przeciwnym kierunku do niego, zmniejszy dystans, by utrzymać pewny chwyt. Reaguje przy tym na zmianę kierunku, więc przy omijaniu przeszkód jego koła będą skręcały w obydwie strony.
Osoby pracujące na budowach zwracały mi uwagę, że taka konstrukcja musi mieć dość specyficzne warunki, by wykonywała swoją pracę w pożądany sposób. Największym kłopotem wydaje się przestrzeń – robot potrzebuje sporo miejsca, by zachować mobilność, a do tego w obecnej formie nie jest w stanie poruszać się między kondygnacjami. O ile dużym kołom problemu nie sprawi rura leżąca na podłodze (a najpewniej w ogóle nie powinna tak leżeć), tak robot zdecydowanie będzie potrzebował przestrzeni do płynnego ruchu. Podczas sesji pytań i odpowiedzi Nikos Tsagarakis, inżynier zarządzający projektem zapewniał, że da się go przeskalować. Dotyczy to także napędu oraz metod poruszania się całości, by w przyszłości taki robot mógł się przenosić między kondygnacjami.
Różne pomysły na robota na budowie
Marek Klusek, dyrektor Biura Innowacji Budimex, zauważa w robotach przyszłość, do której musimy jeszcze dojść:
Zakładamy że o szerszej robotyzacji możemy mówić w horyzoncie czasowym 5 – 10 lat, w zależności od tego jak intensywnie firmy z branży robotycznej zwrócą się w kierunku branży budowlanej, by odpowiadać na jej potrzeby. Chcemy być liderem tej przemiany i wiarygodnym parterem dla podmiotów specjalizujących się w tworzeniu robotów.
Projekt CONCERT ma być testowany z pracownikami ogólnobudowlanymi już w 2024 roku. Plany są zatem ambitne, ale zależne od tego, co zaprezentują firmy z branży robotyki. A podejście tych potrafi dość mocno się różnić.
Projekt z pewnością obrał inną ścieżkę niż bardziej widowiskowe, ale mało praktyczne poza sterylnymi warunkami, akrobacje robota Atlas od Boston Dynamics. Jego dynamiczne ruchy z pewnością wyglądają efektownie, ale jednocześnie nie są tak bezpieczne, gdy weźmiemy pod uwagę nierówne podłoże na placach budowy czy zmienne warunki. Nie wątpię, że inżynierowie Boston Dynamics mają te rzeczy z tyłu głowy, a ich humanoidalne podejście do robotów będzie owocowało jeszcze lepszymi zdolnościami. Nie wątpię, że salta na budowie mogłyby zapewnić rozrywkę pracującym tam osobom, ale z pewnością przepisy BHP dla robotów zabroniłyby ich wykonywania.
Bardziej praktyczne rozwiązania prezentują mniejsze startupy. Powyżej możecie zobaczyć w akcji robota PACO, stworzonego przez Les Companions we współpracy z firmą AkzoNobel, producentami m.in. farb. Z pomocą sztucznej inteligencji PACO porusza się wzdłuż ściany, na bieżąco analizując odległość swojego ramienia, by dopasować moc farby. Robot może wynieść ramię na wysokość nawet do 3,5 metra. Na ten moment taki robot, podobnie jak projekt CONCERT, potrzebuje programowania na miejscu i musi zeskanować ścianę. Zdaje się zatem, że nawet jeśli roboty zastąpią ludzi w pewnych czynnościach, to otworzą też pole dla tych, którzy będą umieli je przygotować do pracy.
Inny przykład na danie robotyce okazji do wyróżnienia się zaprezentowało HP. Robot SitePrint powstający we współpracy z firmą budowlaną Skanska pozwala namalować linie informujące pracowników o obszarach, w jakich powinni wykonywać swoje czynności. Robi to do 10 razy szybciej niż pracownik, a do tego rozpoznaje przeszkody i samodzielnie je omija. Rozwiązanie działa w oparciu o plany 2D w formacie .dxf z programu CAD, więc nie powinno być problemu z jego implementacją na wielu placach budowy. Jak na razie rozwiązanie jest w fazie zamkniętych testów.
To tylko kilka przykładów, które pokazują, że ludzie roboty mogą działać rękę w rękę (choć raczej robotyczne ramię) i powinniśmy na tym osiągać korzyści. Jeśli jednak boicie się, że roboty zabiorą wam pracę, to na ten moment raczej nie ma się czego bać i sytuacja nie powinna się zmienić przez najbliższych kilka lat. Do tego czasu ważniejsze i bardziej przydatne mogą przydać się chociażby roboty ewakuujące rannych żołnierzy z obszarów zbrojnych.