대규모 목재 건축 프로젝트 그리고 로봇의 역할 VIDEO: Meet the robot helping to build Western Australia’s largest mass-engineered timber building
Mass-engineered timber (MET) building
MET(Mass Engineered Timber)는 구조적 무결성이 향상된 엔지니어링 목재 제품으로 구성된 건축 자재다. 여기에는 다음이 포함된다.
교차 적층 목재(CLT)
목재 층이 가로로 적층되고 구조용 접착제로 접착된다. 그것은 주로 벽, 바닥, 지붕에 사용된다.
접착 적층 목재(Glulam)
비슷한 방식으로 생산되지만 입자가 같은 방향으로 정렬된다. 주로 기둥, 보 및 트러스 요소에 사용된다.
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대규모 목재 건축 프로젝트 그리고 로봇의 역할
대규모로 설계된 목재 건설 프로젝트에서는 수십만 개의 나사 고정 장치를 설치해야 한다. 새로운 협업에서는 로봇이 힘든 일을 하는 것을 본다.
퍼스에 있는 머독 대학 캠퍼스에, 새로운 MET 건물이 세워지고 있다. 이 프로젝트는 웨스턴오스트레일리아에서 가장 큰 MET 건물이 될 것이지만, 지난 5월 어느 날 이 건물 부지에 관심을 끌었던 것은 아니다.
"우리는 무작위로 아이디어를 내던지고 '현장에 로봇이 있으면 멋지지 않을까?'라고 말했다."라고 슈레샤는 회상한다.
그것은 "푸른 하늘 아이디어"였지만, 아우레콘이 그것이 현실로 바뀔 수 있는지 보고 싶어했던 아이디어였다고 그는 인정한다.
슈레샤는 "아우레콘에서 우리가 하는 일 중 하나는 다른 대학들과 상당히 좋은 관계를 맺고 있다는 것"이라고 말했다. "그래서 우리는 로봇공학 분야의 세계적인 선두주자인 시드니 공과대학(UTS)을 Murdoch University 및 우리 자신과 제휴시키기 위해 중재 연습을 해보자고 말했다. 그리고 이것이 어떻게 될지 볼 것이다."
최종 결과는 건설 현장에서 나사 고정 장치를 제공하도록 설계된 로봇의 시험 가동이었다.
머독 대학의 전체 건물에는 20만에서 30만 개의 나사가 필요했지만, 이 날 로봇은 그 중 50개에서 100개의 나사를 박는 임무를 수행했다.
"모든 것이 매우 순조롭게 진행되었다."라고 Shestha는 말한다. "실험실 환경에서 충분한 테스트를 거쳤기 때문에 현장에 도착했을 때 결함이 없었다."
이 작업은 로봇에게 이상적인 작업이다. 나사는 번거롭고 수량이 많으며 나사를 끼우는 것은 반복적이다.
"우리가 설치하고 있는 나사는 집 장판을 위해 사용하는 배닝 나사뿐만이 아니다."라고 Shestha는 설명했다. "이것들은 300에서 400mm 길이의 나사들로, 손가락 끝에서부터 팔꿈치까지의 길이다." 머독 대학 프로젝트가 MET를 사용했다는 사실은 작업의 일부를 맡을 수 있는 로봇을 개발하는 것을 이상적으로 만들었다. 슈레샤는 MET를 "거대한 이케아 세트"에 비유한다.
"이것은 고도로 사전 제작되었으며 기본적으로 평면 포장 상자에 담겨 있다. 로봇을 만들기 위해 어딘가에서 로봇을 사용할 수 있을까?" 그는 말한다.
"그래서 우리는 그 아이디어를 개발하기 위해 UTS와 함께 일했다. 로봇 전문가 개발 그 자체, 그것이 모두 UTS였지만, 우리는 로봇이 무엇을 해야 하는지, 어떻게 수행되어야 하는지 측면에서 로봇을 개념화하는 데 크게 관여했다."
연구팀이 발견한 한 가지 과제는 로봇이 인간이 하는 방식에서 균형을 깨뜨리는 예상치 못한 힘에 대해 본능적으로 보정하지 않는다는 것이었다.
"로봇은 실제로 균형을 잡는 그런 종류의 자이로스코프 능력을 가지고 있지 않기 때문에, 가장 큰 어려움 중 하나는, 나사가 약간 비스듬히 기울어져 있다면, 그것은 계속해서 비스듬히 움직이게 될 것이다,"라고 슈레스타는 말한다. "또 다른 문제는 토크였다. 어떤 목재 구조에서도 구멍을 뚫을 때 토크를 변화시켜야 한다. 목재 밀도는 다양하기 때문이다. 목재에 매듭이 있을 수 있다. 그래서 로봇이 한 토크로만 설정해도 나사못이 계속 좌굴되어 위치가 어긋난다는 것을 발견했다.
엔지니어들은 또한 로봇이 건설 현장 주변을 안전하게 항해할 수 있도록 해야 했는데, 여기에는 수동 오버라이드 및 자동 정지 기능과 같은 예방 조치뿐만 아니라 라이더와 빌딩 정보 모델링(BIM)을 사용해야 했다.
"우리는 BIM 모델을 사용하여 로봇에 공급하여 디지털 트윈을 만들었다. 그래서 로봇이 현장에 도착했을 때 BIM 모델을 로드하고 그것이 우주 어디에 있는지 알아낸 다음, 그 위치를 삼각측량하기 위해 열(물리적 열)을 사용했다."라고 Shrestha는 말한다.
이어 "로봇은 자동으로 가야 할 곳으로 이동한 뒤 5mm 미만의 정확도로 나사 고정장치를 뚫기 시작한다"고 덧붙였다.
항법 기능이 작동하도록 하는 것은 통제된 실험실 환경이 아닌 실제 건설 현장에서 작업하는 것의 실용성에 대해 생각하는 것을 포함한다. "건설 현장은 절대 정적이 아니다."라고 슈레샤는 말한다.
"사람도 있고, 모바일 플랫폼도 있고, 로봇에 반사되는 하이비젼도 있다. 따라서 초기에 충분히 강력한 내비게이션 시스템을 구축하는 것이 가장 큰 과제 중 하나였고, UTS를 통해 디지털 트윈을 사용하여 가상 시뮬레이션을 많이 수행했다. "그래, 내비게이션 시스템에 완전히 의존할 수 있다."
황기철 콘페이퍼 에디터 인플루언서
Ki Chul Hwang Conpaper editor influencer
(Source:
Why There Are No Timber Skyscrapers
Why All Buildings Should Be Timber
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