项目 8 基于 BIM 的建筑机器人智能仿真系统关键技术研发Word文档格式.docx
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项目 8 基于 BIM 的建筑机器人智能仿真系统关键技术研发Word文档格式.docx
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1.需求背景:
随着社会的发展和技术水平的提高,利用建筑机器人代替建筑工人从事建筑行业的大量危险及重体力作业已成为必然趋势。
然而,建筑工地情况复杂,机器人作业工序设计困难阻碍了建筑机器人真正走向实用。
设计建筑机器人的仿真平台,解决建筑机器人作业任务(程序)自动生成、工艺仿真测试、工作台套数计算、多工序调度安排,以及优化施工流程和工艺等内容,既是建筑机器人设计研发的加速剂,更是建筑机器人走向实际应用的粘合剂。
2.情况介绍:
不同于传统机器人应用场景,建造过程中的楼宇内部结构复杂、空间尺度差别大、机械装置移动复杂多变、各种障碍物多且位置随机,应用场景呈现高度的非结构化特点;
建筑机器人与传统工人在任务调度上有明显不同,建筑工程流程控制及施工步骤也存在较大差异,呈现高度动态特点。
这种非结构化和动态变化,对建筑机器人的设计制造、生产定型、乃至工程应用等方面都提出了极大的挑战。
建筑机器人需要从产品设计的最开始阶段就进行有针对性的优化设计,并不断测试修改产品性能和定位,才能最终满足实际建筑工程需求。
因此,研究基于VR(虚拟现实)技术和BIM(建筑信息化模型)技术的建筑机器人仿真的测试系统,既是满足智能机械开发研究工作中对测试
平台高频次多方位的测试需求,又能不断探索优化各类建筑机械施工工序和施工调度安排,提高效率并优化成本,对促进广东省机器人产业发展示范区建设有积极意义。
本项目研究建筑机器人测试环境构造系统,能够基于BIM技术生成建筑工程并模拟各种工况(气候气象变化、光照变化、施工突发状况等)。
研究跨平台的建筑机器人仿真生成模块,能够模拟多种机器人控制平台,按要求生成被试机器人虚拟模型,嵌入建筑测试环境进行仿真,能够结合VR技术,实现测试场景全监控,可视化模拟。
并具备完善接口,能够接入实机机器人,进行仿真。
研究建筑机器人多机协同工艺仿真模块,能够对各类各型号建筑机器人协同工艺、施工工序、施工调度安排进行虚拟仿真。
研究建筑工程实体虚拟场景的动态交互式仿真技术,并结合VR技术,可视化展示机器人施工作业情况。
并利用AI技术,智能评估建筑机器人个体作业状态、协同工作情况等,智能评估建筑机器人施工状况、建筑工程质量状态、风险控制状况等。
研究探索现有国际(国家)标准、行业规范、附加安全标准,探索建筑机器人安全生产的相关技术指标和规范。
具备通过仿真系统,加载各种测试子模块,对建筑机器人所需满足的各方面指标,性能进行的综合仿真测试。
测试模块分为以下五类:
1.基础模块:
涵盖产品的物理数据(尺寸、重量)、外观数据(材质,颜色)、安全、环保(有害物质)等;
2.力学模块:
各种动力学静力学指标,包括结构性和机械行走部分性能等;
3.电气模块:
包括各项电气指标,安全性指标,可靠性指标等;
4.通信模块:
各种通信接口,I/O交互接口,性能指标,传感器可靠性指标,电磁兼容指标等;
5.智能模块:
包括建筑机器人定位系统,运动轨迹,移动自组网,集群调度。
仿真系统目标在于解决建筑机器人设计、生产、测试环节中可能出现的各种问题。
利用AI技术提高仿真效率,系统根据被试机器人情况,智能组合测试项目,智能结果分析,并提供智能辅助设计参考。
系统应具备以下特点:
1.仿真测试环境准确。
通过BIM技术结合指标库建设,全面准确的提供真实环境的模拟,提供建筑机器人在高度仿真环境下的各类测试数据。
同时,针对被试建筑机器人的各项产品定位、工作环境,智能搭配测试模块及测试内容。
2.智能分析仿真测试结果。
对被试建筑机器人的分析报告进行智能分析,综合各项指标,从外观到产品质量,从性能到故障率各方面,给出合理化建议及方案,帮助解决问题,加速产品设计开发流程。
此外,通过智能分析与学习测试报告,系统进行自我迭代改进,提供更准确智能场景测试。
考核指标:
面向各类建筑机器人仿真测试系统,支持仿真模型快速构建,智能分析反馈、智能评估报告。
提供不少于3种典型测试仿真环境设计方案;
构建智能仿真系统,实现建筑机器人仿真测试智能化。
仿真、智能测试系统支持虚拟运行仿真、智能化分析等功能,测试平台生成时间不多于3分/台;
实机仿真平台交互式模拟达80%以上;
在不少于3种建筑机器人生产研制、仿真测试中进行应用验证。
对揭榜方要求:
揭榜方除满足通知中共性要求外,还应满足以下个性化要求:
1.基础雄厚:
有较强的研发实力,在机器人虚拟仿真领域具有一定的技术
储备,具备软件开发、算法开发、人工智能开发的技术实力;
熟悉虚拟3D视觉算法;
在深度学习方面具有一定的研发基础,有相关成果转化落地项目,掌握自主知识产权;
985或211类高校、省级以上科研院所优先;
2.团队优秀:
科研条件和稳定的人员队伍,优先支持具有良好科研业绩的单位和团队,有能力完成张榜任务;
3.落户广东:
项目获得立项后,揭榜方应将研发团队迁入广东省内,或与需求方共同在广东省内成立合资公司,共同开展项目的研发工作。
实施年限:
2年;
投入预估:
10000万元。
联系方式:
王深,0757-66832424,18620601699,
wangshen06@。
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