建设自动化的4d

工业4.0、工业物联网、人工智能和机器学习现在都是工业自动化的代名词。同样，近年来，评论员们也对“4d机器人化:乏味、肮脏、危险和昂贵”进行了大量思考。事实上，“困难的”和“有辱人格的”也被混杂在一起。

但是“动态”呢?这个术语更侧重于机器人比我们人类表现得更必威体育如何好的能力，而不仅仅是承担更平凡或更有风险的任务。

英国Navtech Radar的工业自动化产品经理山姆·伍德(Sam Wood)认为，工业自动化不只是让机器人完成不需要人类理性或决策的任务。施工中的技术进步是如此的动态，雷达技术可以用于帮助管理要求更高的任务，从而提高效率，减少停机时间，降低受伤风险。必威体育如何

如今，我们的生活，无论是在工作场所还是在家庭，都已经通过自动化得到了不可估量的改善，这是理所当然的。全球定位系统可以指引我们从兰兹角到约翰欧格罗茨，一点故障都没有。装配线上的一辆汽车可以在一个铆钉被冲孔之前，通过输入设计要求来完成客户的精确规格。我们都被告知，今天我们的智能手机的处理能力比尼尔·阿姆斯特朗被送上月球时美国宇航局整个团队的处理能力还要强。必威体育如何

然而，在极端的工作环境中，重型工厂和机器会遇到灰尘、灰尘、混乱和恶劣的天气条件，工业自动化正在打破机器人的华丽辞令，并带来非凡的结果。

首先，“建设”这个词几乎可以涵盖任何事情，从房屋扩建、新的住房开发，到在一个狭窄的空间里将旧建筑夷为平地，然后用伦敦碎片大厦(the Shard)取而代之。同样，建筑也包含了英吉利海峡隧道(Channel Tunnel)等土木工程庞然大物，以及最近在英国出现的HS2项目。必威体育如何为了将机器人技术和自动化置于上下文中，让我们假设我们在这里讨论的不是扩展和小开发。

机器人化的挑战是什么?

让我们从四个d开始。施工环境总是肮脏的，从本质上讲，也可能是危险的。根据健康与安全执行局(HSE)在2022年11月发布的数据，在2021年4月至2022年3月期间发生的123起与工作有关的死亡事故中，有30起发生在建筑行业，这是所有行业中最高的。虽然这比前一年的39人死亡人数有所下降，但死亡一人仍然是多一人。此外，据报道，建筑业的非致命伤害率为每10万名工人2880人，而全行业的非致命伤害率为每10万名工人1650人。

在大型建筑和土木工程中，用机器自动化的流程和设备取代人工操作并不像在其他不太依赖熟练劳动力的行业中那么简单，实际上，在一个变化速度较慢的工作环境中。例如，一个建筑工地将与下一个工地有很大的不同(碎片大厦是在一个大约27英亩的有限空间内建造的“垂直城市”，以取代被拆除的萨瑟克塔，而HS2项目横跨140英里的英国农村)。

露天矿场的工业雷达部署较为固定和普遍，将与其他矿场共享类似的拓扑结构和地理位置;必威体育如何它们的预期寿命也可能长达70年，这使得自动化更容易地嵌入到日复一日的重复任务中。必威体育如何在建设中，雷达可以提供很多东西，尽管它的集成需要以稍微不同的方式进行规划，以考虑更动态变化的环境。必威体育如何

很明显，在这样的环境中减少人类的互动更可能是一种量身定制的活动，但在施工中开发和引入自动驾驶车辆，如无人起重机、挖掘机和推土机，可以帮助克服一些与施工相关的风险，正如HSE报告必威体育如何所强调的那样。必威体育如何此外，它还可以解决人们对劳动力老龄化、劳动力短缺等因素的普遍担忧，以及对效率、生产率和创新不足的担忧;利润空间的缩小加剧了这一切。

政府于2017年7月宣布，将投资2500万英镑用于建筑、采矿和农业部门的越野连接自动驾驶汽车技术的研发，这表明建筑领域的自动化是长期存在的，其目标是更高效和更有活力，而不仅仅是完成经典的“4d”任务。必威体育如何

技术故障在哪里?

目前，建筑中的自动驾驶车辆倾向于通过检测给定环境中的障碍物的激光雷达传感器、惯性测量单元(imu)和全球定位系统(GPS)技术来操作。虽然这确实可以让车辆知道自己的精确位置，而且地理围栏技术将阻止任何车辆超出施工现场的边界，但要使这一复杂的信息和车辆系统网络有效运行，至关重要的是，所部署的传感器能够在最高水平的态势感知下运行，以便尽早发现每一种可能的危险。

因此，当传感器在高墙或邻近的市中心摩天大楼的限制下，以及在夜间或尘土飞扬的环境下，都无法看到最佳效果时，我们怎么可能处于最活跃的状态呢?这就是雷达发挥作用的地方。

雷达提供可靠的性能，即使在最不利的条件下，包括雨，雾，灰尘和污垢-即使当其他传感器失效。必威体育如何此外，高分辨率、360°远程雷达可以为周围环境构建数据丰富的图像，工作范围远远超出人的视线范围。雷达能看到人类看不到的东西，为具有挑战性的环境增加了至关重要的额外安全层。

Navtech雷达的传感器与开源机器人操作系统(ROS)完全兼容，可快速集成，并可完全访问雷达的原始数据。雷达可以在极端阳光下工作，也可以在GPS无法探测到的“盲点”工作，这意味着在所有可能的条件下都可以追踪到资产。更重要的是，基于雷达必威体育如何的解决方案可以与激光雷达和GPS无缝集成，在建筑工地提供多传感器融合应用。

还有什么在起作用呢?

任何施工现场都不应该有单点故障，仅依靠一种基于传感器的技术来实现自主操作是一个巨大的风险，可能会导致昂贵的停机时间，或对人员安全造成影响。

目前对GPS最大的威胁之一是“干扰”或“欺骗”，即可以使用频率发射设备来阻止或干扰无线电通信。同样，如果没有视线，GPS也会拒绝一些环境，比如HS2项目可能需要穿越的偏远地区，需要冗余;由于自然的几何结构或基础设施，这在施工环境中经常是一个问题。

更严重的是，太阳激发事件的威胁日益迫近，这可能严重降低任何全球导航卫星系统(GNSS)的性能和精度。这一问题对于空间科学家来说是众所周知的，卫星操作员比地面上的影响更常见。必威体育如何虽然卫星技术考虑到太空恶劣的运行环境，但重大事件不可避免地会产生影响。例如，预计GNSS中断将在2024年至2026年之间，预计在2025年达到峰值，届时nasa a3等机构已经预测了这将对地球和太空技术产生的影响。

Navtech的雷达定位解决方案正在实现这一目标。它将雷达技术与测绘和定位软件相结合，即使在最恶劣的条件和环境中，也能提供前所未有的精确、厘米级的定位。此外，还可以通过多体验地图进行增强，将雷达解决方案与世界领先的自动驾驶汽车软件相结合，收集所需数据，以令人难以置信的细节绘制任何环境。

建筑和土木工程中的工业自动化已经取得了长足的进步，因为它不断改进流程和生产。是的，枯燥、肮脏、危险和昂贵的任务越来越多地由人们自主完成，但进步不仅仅是完成这些任务——进步是动态的。进步是实现愿景，就像欧文·塞拉(Irvine Sellar)在构思碎片大厦(Shard)时所设想的那样。

更有活力将意必威体育如何味着使用工业自动化将我们带到一个新的水平，去做人类不能做的事情，并执行使建筑更高效、更经济的任务，当然也会对经营者的底线以及福祉和安全产生更积极的影响。