التوأم الرقمي في الوقت الحقيقي لعمليات البناء الروبوتية في الواقع المختلط

خلاصة

أدى استخدام الروبوتات في البناء إلى زيادة السلامة والإنتاجية في موقع البناء. تنفذ الروبوتات رموزًا مبرمجة معقدة لإكمال المهام المتعلقة بالبناء. لسوء الحظ ، هناك قيود على إدارة المشروع لمراقبة عملية تنفيذ الروبوت بسبب واجهات التعاون بين الإنسان والروبوت غير المطورة. Digital Twin (DT) هي تقنية ناشئة تم استكشافها مؤخرًا كحل محتمل لهذه القيود. تجمع DT بين الأداء العالي للروبوت والإدراك العالي للبشر لتمكين عمليات البناء الروبوتية. يوفر الواقع المختلط بيئة غامرة للتفاعل بين الإنسان والروبوت لعمليات البناء في الموقع. ومع ذلك ، فإن DT في الواقع المختلط لم يتم استكشافه وتطويره على نطاق واسع في صناعة البناء. وبالتالي ، يستكشف هذا العمل التعاون الفعال بين الإنسان والروبوت في عمليات البناء من خلال مراقبة واستثمار فعالية DT في الوقت الحقيقي في الموقع للعملية الروبوتية في بيئات بناء الواقع المختلط. للقيام بذلك ، ينشئ هذا العمل أولاً DT لعملية بناء روبوتية من خلال إنشاء اتصال ثنائي الاتجاه بين النموذجين الحقيقي والافتراضي للروبوت. يتم تنفيذ التحكم الآلي للذراع الروبوتية ومحاكاته في بيئة النمذجة ثلاثية الأبعاد والبرمجة المرئية. بمجرد محاكاة المسار ، يتم إرسال الأمر إلى الروبوت باستخدام اتصال LAN. يتم الحصول على جمع البيانات الحية مثل إحداثيات الروبوت وإرسالها إلى الأنظمة الأساسية القائمة على التصور و BIM. يعمل هذا العمل على تطوير سير عمل لإرسال البيانات في الوقت الفعلي إلى نظارات الواقع المختلط للحصول على تعليقات بصرية مباشرة وإمكانية التفاعل مع الإعداد الروبوتي على سبيل المثال التفاعل المباشر مع موقع البناء المادي مع التحكم البشري في الوقت الفعلي. لإثبات والتحقق من DT في الواقع المختلط ، تم تطوير نموذج أولي بسيط لبناء البناء الروبوتي. الهدف هو تحسين ردود الفعل التكيفية من خلال جمع البيانات والتحقق من التفاوتات باستخدام عملية DT لبناء نموذج أولي لجدار من الطوب مصمم بشكل حسابي ، والذي يتطلب عمالة عالية الدقة ليتم بناؤها. وبالتالي ، فإن استخدام العملية الروبوتية هو أحد الحلول نحو دقة البناء. يستخدم هذا العمل أيضًا البيانات الحية من العملية الروبوتية لمراقبة حلقة الملاحظات وتقديمها في عملية البناء. يتم تصوير تنفيذه بالتوازي مع الأنظمة القائمة على BIM لمقارنة التصنيع مع نموذج BIM. تم التحقق من صحة هذا النموذج الأولي من قبل خبراء الصناعة. يهدف هذا العمل إلى خدمة أساس DT في الوقت الحقيقي لعمليات البناء الروبوتية في الواقع المختلط. كما أنه يوسع المعرفة في إدارة البناء للتصنيع الرقمي والتعاون بين الإنسان والروبوت. يوفر هذا العمل بحثًا مستقبليًا محتملاً حول الوصول إلى البيانات ومعالجتها للعمليات الرقمية في موقع البناء ، مما يتيح سلسلة جديدة كاملة من العمليات النشطة التي تحتاج إلى القدرة على التكيف في عمليات التصنيع الخاصة بها مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد للخرسانة والخرسانة ذاتية الضغط والقوالب القماشية.