Разработка компонентов роботизированного комплекса для строительства малоэтажных домов с помощью аддитивных технологий

Отчет 64 стр., 21 рис., 4 табл., 12 ист. Ключевые слова: аддитивные технологии, строительство, робот, экструдер. Разработанный научно-технический продукт предназначен для использования в составе роботизированных комплексов для строительства малоэтажных зданий с помощью аддитивных технологий. Экспериментальный образец блока экструзии под управлением созданного программно-алгоритмического обеспечения предполагается к использованию в составе роботизированных комплексов на основе роботов различных типов с жесткими и гибкими связями: портального робота и тросового робота. Проведены испытания блока экструзии, установленного на робот портального типа. Программно-алгоритмическое обеспечение блока экструзии состоит из двух систем: первая система позволяет автоматически составлять план печати объекта строительства, и вторая система обеспечивает управление работой приводов блока экструзии. Разработанный научно-технический продукт может выполнять общие для всех строительных принтеров задачи при использовании для 3D-печати зданий в комбинации с различными робототехническими решениями. Разработанные технологические решения позволяют решать задачу оптимального возведения строительной конструкции. В программе заложена возможность оптимизации процесса возведения строительной конструкции по критериям повышения энергетической эффективности роботизированной установки, используемой в качестве основы строительного комплекса. Принципиально возможен выбор любых критериев в математической постановке задачи многокритериальной оптимизации. Решение проблем многокритериальной оптимизации является математически сложной задачей. Задача оптимизации процесса возведения строительной конструкции по критериям повышения энергетической эффективности роботизированной установки решается с использованием эволюционных алгоритмов. В соответствии с пунктами плана второго этапа НИОКР, выполнены работы: 1) разработана рабочая конструкторская документация блока экструзии; 2) изготовлен экспериментальный образец блока экструзии, состоящего из дозатора готовой смеси с соплом, смесителя с приводом, дозатора сухой смеси с приводом, смесительной головки с рамой; 3) разработаны технологические карты для оптимального возведения строительной конструкции; 5) разработано и протестировано программно-алгоритмическое обеспечение для автоматического составления плана печати; 6) разработано и протестировано программно-алгоритмическое обеспечение для управления работой приводов блока экструзии. Результаты проведенных работ соответствуют требованиям технического задания и позволяют сделать заключение об успешном выполнении НИОКР.