Những robot được trang bị các công nghệ cảm biến và Trí tuệ nhân tạo tân tiến được kỳ vọng giúp tự động hóa ngành xây dựng.

Robot ốp tường thạch cao tại công trường.

Robot ốp tường trên là sản phẩm của Canvas – một công ty chuyên chế tạo robot. Được trang bị Trí tuệ nhân tạo (AI), robot có thể thi công lắp đặt tường thạch cao chuyên nghiệp như một công nhân lành nghề.

Robot đã được triển khai thử nghiệm tại một số địa điểm, như Cổng ra Harvey Milk Terminal tại sân bay Quốc tế San Francisco và một tòa nhà văn phòng kết nối với nhà thi đấu Chase Center tại San Francisco.

Robot có kích thước bằng một chiếc lò nướng, di chuyển trên công trường bằng bốn bánh xe gắn máy quét laser, cùng cánh tay cơ khí linh hoạt di chuyển theo chiều dọc. Robot sẽ scan các bức tường chưa hoàn thiện bằng máy quét lidar, làm phẳng bề mặt tường, sau đó tiến hành phủ một lớp hợp chất thạch cao lên, cảm biến giúp robot nhận diện và tránh va chạm với công nhân.

Robot của Canvas có thể giúp tiết kiệm thời gian, đẩy nhanh quy trình ốp tường thạch cao tại các công trường. Nó cần hoạt động dưới sự giám sát của con người, nhưng người vận hành nó không nhất thiết phải là chuyên gia về người máy hay thợ ốp tường thạch cao chuyên nghiệp.

Từ lâu, triển khai robot tại các công trường xây dựng là một việc không tưởng, bởi môi trường đặc thù phức tạp và biến động. Tuy nhiên, trong vài năm qua, những tiến bộ công nghệ, như cảm biến laser, cánh tay và kẹp gắp cơ khí, phần mềm nguồn mở cho điều hướng và thị giác máy tính đã giúp tự động hóa và phân tích nhiều hoạt động xây dựng hơn.

Sử dụng máy móc tiên tiến tại công trường cũng giúp tiết kiệm chi phí hơn. Theo báo cáo của McKinsey, hiệu suất trong ngành xây dựng kém hơn nhiều so với các ngành khác trong vài thập kỷ qua. Vì vậy, tự động hóa có thể làm thay đổi nhu cầu lao động trong một số ngành nghề xây dựng.

Nhà đồng sáng lập và Giám đốc điều hành Kevin Albert là người đứng sau Canvas. Ông từng làm việc tại Boston Dynamics, một công ty nổi tiếng chuyên chế tạo robot đi bộ và robot trong sản xuất. Kevin Albert cho biết xây dựng là một ngành tiềm năng cho việc chế tạo và ứng dụng robot. Ước tính, ngành xây dựng tạo ra khoảng 1,4 nghìn tỷ đô la hàng năm, chiếm khoảng 7% GDP của Hoa Kỳ, nhưng chưa ứng dụng nhiều máy tính và tự động hóa. “Chúng tôi thực sự coi xây dựng là ngành sản xuất di động. Đây là lĩnh vực tiềm năng giúp robot có thể phát triển các tính năng thiết thực trong tương lai.”

Alex Schreyer, giám đốc Chương trình Công nghệ Xây dựng Công trình tại Đại học Massachusetts, Amherst, cho biết Canvas là một phần của sự bùng nổ trong công nghệ xây dựng. Ông kể tên một số ứng dụng nổi bật trong xây dựng, như xây dựng các tòa nhà đúc sẵn, sử dụng các quy trình robot để xây dựng các khu vực lớn trong các tòa nhà sau đó lắp ráp tại chỗ. Ngoài ra, robot và AI cũng đang tìm đường xâm nhập vào các công trường xây dựng truyền thống.

Volvo chế tạo phương tiện tự lái từ vật liệu và thiết bị sản xuất tàu phà tại một số công trường lớn. Startup Built Robotics tại San Francisco giúp tự động hoá cho các máy móc thiết bị trong xây dựng như máy đào và máy ủi. Ngày càng có nhiều thiết bị robot có thể đảm nhận các công việc xây dựng chuyên biệt bao gồm hàn, khoan và đặt gạch.

Báo cáo năm 2020 của IDC dự đoán rằng nhu cầu về robot xây dựng sẽ tăng khoảng 25% mỗi năm cho đến năm 2023.

Một cơ hội lớn khác trong xây dựng là sử dụng thị giác máy tính (computer vision) và các công nghệ cảm biến khác để theo dõi chuyển động của vật liệu và công nhân trên công trường. Phần mềm có thể tự động gắn cờ cảnh báo nếu một công việc bị hoàn thành chậm, hay một vật liệu được đặt sai vị trí. Schreyer cho biết: “AI là một công nghệ tiềm năng trong ngành xây dựng. Nhiều công ty sẽ dần chuyển sang ứng dụng AI.”

Công ty chế tạo robot Doxel, có trụ sở tại Thành phố Redwood, California, đã chế tạo một robot di động có thể scan các công trường trong môi trường 3- để phần mềm có thể tính toán tiến độ của dự án. Ngoài ra, một robot bốn chân của Boston Dynamics có tên là Spot cũng đang được thử nghiệm với mục đích tương tự tại một số địa điểm. Một số công ty, như Propeller, vHive, ABJ Drones và DJI, cũng đang cung cấp máy bay không người lái để kiểm tra công trường xây dựng tự động.

Buildots, có trụ sở tại Tel Aviv, Israel, đã bán phần mềm sử dụng camera gắn trên mũ bảo hiểm của quản lý công trường để tự động chụp và xử lý hình ảnh để xác định sự khác biệt giữa kế hoạch và công việc đang thực hiện. Công nghệ này đang được sử dụng trên một số dự án xây dựng lớn của Châu Âu.

Roy Danon, nhà đồng sáng lập và giám đốc điều hành của Buildots, cho biết mục tiêu của công ty là thu thập và sử dụng dữ liệu từ công trường để giúp các công ty thiết kế các tòa nhà và lập kế hoạch tiến độ xây dựng tốt hơn. Ông cho biết: “Chúng tôi tin rằng việc này có thể mang lại ảnh hưởng tích cực đối với việc lập kế hoạch.”

Josh Johnson, chuyên gia tư vấn tại McKinsey, cho biết: “Trong những thập kỷ qua, áp dụng công nghệ trong xây dựng đang bị tụt lại so với hầu hết các ngành nghề khác, ngoại trừ săn bắn và câu cá.”

Một báo cáo của McKinsey dự đoán cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, và lực lượng lao động ngày càng hiểu biết về công nghệ, ngành xây dựng sắp tới sẽ trải qua nhiều thay đổi lớn. Nhiều công ty đẩy mạnh triển khai, áp dụng công nghệ và phương pháp luận vào sản xuất. Bên cạnh đó, đại dịch Covid-19 cũng đang đẩy nhanh quá trình dịch chuyển, khi buộc nhiều công nhân không đến công trường và các công ty phải đánh giá lại các dây chuyền và quy trình cung ứng.

Arevalo, chuyên gia giám sát việc triển khai robot của Canvas, cho biết robot ốp vách thạch cao không thể xử lý các góc tường hẹp như con người; hơn nữa nhiều người công nhân học việc coi làm việc với robot là cơ hội để học cách sử dụng các máy móc robot tiên tiến hơn.

Theo Wired

Tin liên quan: