Промышленные роботы. Кинематика, динамика, контроль и управление

Серия «Библиотека инженера»

Булгаков А. Г., Воробьев В. А.

Промышленные роботы

Кинематика, динамика, контроль и управление

Москва

СОЛОН-Пресс

2020

УДК 621.39
ББК 32.88+22.13
      Б 90

Булгаков А. Г., Воробьев В. А.
Б90  Промышленные роботы. Кинематика, динамика, контроль и управление. Серия «Библиотека инженера». — М.: СОЛОН-Пресс, 2020. — 
484 с.: ил.

ISBN 978-5-91359-296-5

В монографии изложены теоретические основы адаптации промышленных роботов для целей строительства. Рассмотрены технологические 
особенности строительных процессов и задачи их роботизации, сформулированы требования к роботизации строительных процессов и представлена структурная организация роботов и РТК для автоматизации строительных процессов. Описаны манипуляционные системы строительных 
роботов, алгоритмы решения задач кинематики и динамики манипуляторов и приводы промышленных роботов строительного назначения. Особое внимание уделено информационно-измерительным системам строительных роботов. Рассмотрены задачи планирования траекторий 
движений роботов при выполнении строительных операций и особенности управления строительными роботами.
Для инженерно-технических работников строительных, проектных и 
научных организаций, занимающихся вопросами механизации, роботизации и автоматизации в строительстве, а также для студентов и аспирантов вузов.

По вопросам приобретения обращаться:
ООО «СОЛОН-Пресс»
123001, г. Москва, а/я 82
Телефоны:(495) 617-39-64, (495) 617-39-65
E-mail: kniga@solon-press.ru, www.solon-press.ru

Ответственный за выпуск: В. Митин
Технический редактор: Д. Соснин

ООО «СОЛОН-Пресс»
115487, г. Москва, пр-кт Андропова, дом 38, помещение № 8, комната № 2.
Формат 60×88/16. Объем 30,125 п. л. Тираж 100 экз.

ISBN 978-5-91359-296-5  
© Макет и обложка «СОЛОН-Пресс», 2020
 
© Булгаков А. Г., Воробьев В. А., 2020

Ïðåäèñëîâèå

Ñòðîèòåëüñòâî ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îäíó èç âàæíûõ îáëàñòåé
ïðèìåíåíèÿ ïðîìûøëåííûõ ðîáîòîâ. Òåõíîëîãè÷åñêèå îñîáåííîñòè ñòðîèòåëüíûõ ïðîöåññîâ íàêëàäûâàþò ñóùåñòâåííûå îãðàíè÷åíèÿ íà ìàñøòàáû âíåäðåíèÿ óæå èìåþùèõñÿ ðîáîòîâ è ìàíèïóëÿòîðîâ è òðåáóþò çíà÷èòåëüíîé äîðàáîòêè ñóùåñòâóþùèõ êîíñòðóêöèé. Óñïåøíàÿ ðîáîòèçàöèÿ ñòðîèòåëüñòâà âîçìîæíà ëèøü ïðè
àäàïòàöèè ïðîìûøëåííûõ ðîáîòîâ ê óñëîâèÿì ñòðîèòåëüíîé ïëîùàäêè — ñ îäíîé ñòîðîíû, è ïðè åå îðãàíèçàöèè, èçíà÷àëüíî îðèåíòèðîâàííîé íà ïðèìåíåíèå ðîáîòîâ äëÿ âûïîëíåíèÿ ðàçëè÷íûõ
îïåðàöèé, ñ äðóãîé ñòîðîíû, ò. å. ýòî óëèöà ñ äâóñòîðîííèì äâèæåíèåì. Ïîïûòêè âíåäðåíèÿ ðîáîòîâ â ñòðîèòåëüñòâå ïðåäïðèíèìàþòñÿ íà ïðîòÿæåíèè îêîëî 20 ëåò â ðàçëè÷íûõ ñòðàíàõ ìèðà.
Íàèáîëåå çíà÷èòåëüíûå äîñòèæåíèÿ â ýòîé îáëàñòè ìîãóò áûòü îòìå÷åíû â ßïîíèè, ãäå ýòîé çàäà÷å ïðèñâîåí ðàíã ãîñóäàðñòâåííîé
è îíà óæå â òðåòèé ðàç ïîäðÿä âíîñèòñÿ â ïÿòèëåòíèé ïëàí ðàçâèòèÿ îòðàñëè. Êîíå÷íîé öåëüþ ÿïîíñêîãî ïðàâèòåëüñòâà ÿâëÿåòñÿ
ñîçäàíèå ýêñïîðòíîãî ïîòåíöèàëà èíòåëëåêòóàëüíûõ ñòðîèòåëüíûõ
òåõíîëîãèé, ñïîñîáíîãî ïðåâûñèòü îáúåìû ýêñïîðòà â ýëåêòðîííîé è àâòîìîáèëüíîé îòðàñëÿõ ïðîìûøëåííîñòè, äîõîäû îò êîòîðûõ èç-çà ÷ðåçâû÷àéíî âûñîêîé êîíêóðåíöèè ïîñòîÿííî ñíèæàþòñÿ. Èíòåðåñíî, ÷òî â ÑØÀ, ïóñòü ñ ñóùåñòâåííîé çàäåðæêîé,
òàêæå ïðîèçîøëî îñîçíàíèå çíà÷èìîñòè ýòîé ïðîáëåìû íà ôåäåðàëüíîì óðîâíå. Ïðàâèòåëüñòâî ýòîé ñòðàíû àêòèâíî ôèíàíñèðóåò
èññëåäîâàòåëüñêèå è êîíñòðóêòîðñêèå ðàçðàáîòêè, âûäåëÿåò êðóïíûå ãðàíòû äëÿ ïðèâëå÷åíèÿ çàðóáåæíûõ ñïåöèàëèñòîâ äëÿ ðàáîòû â ïåðñïåêòèâíûõ ïðîåêòàõ è ñòðåìèòñÿ ñîõðàíèòü ñâîè âåäóùèå
ïîçèöèè â òàêîé ãèãàíòñêîé ïî îáúåìàì èíâåñòèöèé îòðàñëè, êàê
ñòðîèòåëüñòâî.
Îòâåò íà âîïðîñ, ïî÷åìó äâå ñòðàíû ñ ðàçâèòîé ðûíî÷íîé ýêîíîìèêîé, ïîñòðîåííîé, êàê èçâåñòíî, ïðåæäå âñåãî, íà áåñêîìïðîìèññíîé è îñòðîé êîíêóðåíöèè ÷àñòíûõ ôèðì, âäðóã âìåøèâàþòñÿ â ýòîò ïðîöåññ è ïûòàþòñÿ îñóùåñòâèòü ðåãóëèðóþùóþ ðîëü,
äîâîëüíî ïðîñò. Ïðàêòè÷åñêè, íè îäíîìó ñòðîèòåëüíîìó êîíöåðíó
íå ïîä ñèëó ñàìîñòîÿòåëüíî ïðîâîäèòü äëèòåëüíûå è äîðîãîñòîÿùèå èññëåäîâàíèÿ è ðàçðàáîòêè, êàêèìè ÿâëÿþòñÿ ïðîåêòû ïî ñîçäàíèþ ñòðîèòåëüíûõ ðîáîòîâ. Äîëãîâðåìåííîå îòñóòñòâèå ýêîíîìè÷åñêîãî ýôôåêòà, ñëîæíîñòü âñåãî êîìïëåêñà ìåðîïðèÿòèé ïî

3

òðåáóåìîé ðåîðãàíèçàöèè ñòðîèòåëüñòâà, íåîáõîäèìîñòü çíà÷èòåëüíûõ çàòðàò íà îñíîâíûå è áûñòðî ñòàðåþùèå ôîíäû, íàëè÷èå
äåøåâîé ðàáî÷åé ñèëû — ëèøü íåêîòîðûå èç ôàêòîðîâ, çàòðóäíÿþùèõ ðåøåíèå òàêîé ãðàíäèîçíîé çàäà÷è, êàê ðîáîòèçàöèÿ ñòðîèòåëüñòâà. Îäíàêî, â ñèëó òîãî, ÷òî ñòðîèòåëüñòâî, íàðÿäó ñ ñåëüñêèì õîçÿéñòâîì è âîåííîé îòðàñëüþ, îòíîñèòñÿ ê îñíîâîïîëàãàþùèì ôàêòîðàì æèçíåäåÿòåëüíîñòè ëþäåé è ãîñóäàðñòâ, ðàáîòû â
äàííîì íàïðàâëåíèè áóäóò âåñòèñü, óãëóáëÿòüñÿ è ðàñøèðÿòüñÿ.
Ïðîöåññ àâòîìàòèçàöèè è ðîáîòèçàöèè ìîæåò áûòü óñêîðåí è ïðîõîäèòü ñ ìåíüøèìè ôèíàíñîâûìè çàòðàòàìè ïðè íàëè÷èè ñèñòåìíîãî ïîäõîäà.

Äîñòèæåíèÿ â îáëàñòè ïðîìûøëåííîé ðîáîòîòåõíèêè ÿâëÿþòñÿ
îñíîâîé ïðè ðîáîòèçàöèè ñòðîèòåëüñòâà. Ìåõàíè÷åñêèé ïåðåíîñ
ñóùåñòâóþùèõ òåõíè÷åñêèõ ðåøåíèé â ñîâåðøåííî èíûå óñëîâèÿ
ïî ñðàâíåíèþ ñ ìàøèíîñòðîåíèåì â ïîäàâëÿþùåì áîëüøèíñòâå
ñëó÷àåâ íåâîçìîæåí. Ïîýòîìó íåîáõîäèìî çàíîâî ðåøàòü çàäà÷è
ñòðóêòóðíîé îðãàíèçàöèè ðîáîòîâ è ðîáîòîòåõíè÷åñêèõ êîìïëåêñîâ (ÐÒÊ), èñêàòü îïòèìàëüíûå àëãîðèòìû ðåøåíèÿ çàäà÷ êèíåìàòèêè è äèíàìèêè ìàíèïóëÿòîðîâ äëÿ öåëåé ñòðîèòåëüñòâà, îñóùåñòâëÿòü
âûáîð
èíôîðìàöèîííî-èçìåðèòåëüíûõ
ñèñòåì
è
óñòðîéñòâ, çàíèìàòüñÿ ïëàíèðîâàíèåì òðàåêòîðèé äâèæåíèÿ ðîáîòîâ ïðè âûïîëíåíèè ðàçëè÷íûõ îïåðàöèé, ðàçðàáàòûâàòü ñèñòåìû
óïðàâëåíèÿ, ôóíêöèîíèðóþùèå â óñëîâèÿõ ñòîõàñòè÷åñêîé è íåäåòåðìèíèðîâàííîé ñðåäû.
Âñåì ýòèì âîïðîñàì ïîñâÿùåíà íàñòîÿùàÿ ìîíîãðàôèÿ. Àâòîðû íàäåþòñÿ íà çàèíòåðåñîâàííûé îòêëèê ñïåöèàëèñòîâ, ôèðì è
îðãàíèçàöèé, à òàêæå ïðåïîäàâàòåëåé ñòðîèòåëüíûõ âóçîâ.

4

Ïðåäèñëîâèå

Ãëàâà 1. Îñîáåííîñòè è ýôôåêòèâíîñòü
ðîáîòèçàöèè â ñòðîèòåëüñòâå

1.1. Òåõíîëîãè÷åñêèå îñîáåííîñòè
ñòðîèòåëüíûõ ïðîöåññîâ è çàäà÷è
èõ ðîáîòèçàöèè

Ðîáîòèçàöèÿ ñòðîèòåëüíîãî ïðîèçâîäñòâà ñâÿçàíà ñ öåëûì ðÿäîì õàðàêòåðíûõ îñîáåííîñòåé. Îáúåêòû ñòðîèòåëüñòâà îòëè÷àþòñÿ áîëüøèì ðàçíîîáðàçèåì ïî íàçíà÷åíèþ, îáúåìó, ïëàíèðîâî÷íûì ðåøåíèÿì, âèäàì ïðèìåíÿåìûõ êîíñòðóêöèé è ìàòåðèàëîâ.
 çàâèñèìîñòè îò êîíñòðóêòèâíûõ ðåøåíèé ñòðîÿòñÿ ìîíîëèòíûå,
êèðïè÷íûå, ñáîðíûå è äðóãèå çäàíèÿ è ñîîðóæåíèÿ. Ïî ñòðîèòåëüíî-òåõíîëîãè÷åñêèì ïðèçíàêàì âîçâîäèìûå îáúåêòû ìîãóò áûòü
îäíîðîäíûìè è íåîäíîðîäíûìè. Îäíîðîäíûå îáúåêòû îòëè÷àþòñÿ áîëüøåé ñòåïåíüþ óíèôèêàöèè êîíñòðóêöèé, èìåþò áîëåå ñòàáèëüíûé òåõíîëîãè÷åñêèé ïðîöåññ, êîòîðûé õàðàêòåðèçóåòñÿ ÷åòêî âûðàæåííûìè ñòàäèÿìè âûïîëíåíèÿ ðàáîò è íàëè÷èåì ñïåöèàëèçèðîâàííûõ
ïîòîêîâ.
Îòëè÷èòåëüíûìè
îñîáåííîñòÿìè
íåîäíîðîäíûõ îáúåêòîâ ÿâëÿþòñÿ èíäèâèäóàëüíîñòü êîíñòðóêòèâíûõ
ðåøåíèé,
èñïîëüçîâàíèå
ðàçíîõàðàêòåðíûõ
ñòðîèòåëüíûõ
êîíñòðóêöèé, íåðàâíîìåðíîå ðàñïðåäåëåíèå îáúåìîâ ðàáîò, íåñòàáèëüíîñòü ñòðîèòåëüíîé òåõíîëîãèè è îòñóòñòâèå ÷åòêî âûðàæåííîé ñòàäèè ïðîèçâîäñòâà ðàáîò [7].
Ïî ñðàâíåíèþ ñ äðóãèìè îòðàñëÿìè òåõíîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû
â ñòðîèòåëüñòâå õàðàêòåðèçóþòñÿ íèçêîé ïðîèçâîäèòåëüíîñòüþ,
òÿæåëûì, ìîíîòîííûì òðóäîì, ïîâûøåííîé îïàñíîñòüþ ðàáîò,
çàãðÿçíåííîñòüþ ðàáî÷åé çîíû (òàáë. 1.1). Ñëîæíîñòü ñòðîèòåëüíîãî ïðîèçâîäñòâà, ðàçíîîáðàçèå òåõíîëîãè÷åñêèõ îïåðàöèé è
îñîáûå óñëîâèÿ èõ âûïîëíåíèÿ îáóñëîâëèâàþò íèçêèé óðîâåíü
êîìïëåêñíîé ìåõàíèçàöèè è àâòîìàòèçàöèè ñòðîèòåëüíûõ ïðîöåññîâ.
Ðàññìîòðåííûå
îñîáåííîñòè
ñòðîèòåëüíîãî
ïðîèçâîäñòâà
íàèáîëåå ÷åòêî ïðîÿâëÿþòñÿ â ñâÿçè ñ íåîáõîäèìîñòüþ óâåëè÷å
5

íèÿ îáúåìà, ïîâûøåíèÿ êà÷åñòâà ñòðîèòåëüñòâà è ñíèæåíèÿ åãî
ñåáåñòîèìîñòè. Ýòî âûçûâàåò íåîáõîäèìîñòü íåîòëîæíîãî ðåøåíèÿ âîïðîñîâ êîìïëåêñíîé ìåõàíèçàöèè è àâòîìàòèçàöèè ñòðîèòåëüíûõ ïðîöåññîâ, ÷òî ïîçâîëèò ïîâûñèòü òåõíè÷åñêèé óðîâåíü
ïðîèçâîäñòâà, ïîäíÿòü ïðîèçâîäèòåëüíîñòü òðóäà, ðåøèòü ñîöèàëüíî-ýêîíîìè÷åñêèå ïðîáëåìû.

Âàæíóþ ðîëü â ýòîì íàïðàâëåíèè ïðèçâàíà ñûãðàòü ðîáîòèçàöèÿ îòäåëüíûõ âèäîâ îïåðàöèé. Íà ñîâðåìåííîé ñòàäèè ðàçâèòèÿ
ðîáîòîòåõíèêè ìîãóò áûòü àâòîìàòèçèðîâàíû ìíîãèå âèäû ñòðîèòåëüíûõ ðàáîò. Ðîáîòèçàöèÿ ñòðîèòåëüíûõ îïåðàöèé ïîçâîëÿåò
óñòðàíèòü íåäîñòàþùèå çâåíüÿ â ñèñòåìå êîìïëåêñíîé ìåõàíèçàöèè
è
àâòîìàòèçàöèè
ñòðîèòåëüíîãî
ïðîèçâîäñòâà,
ïî-íîâîìó
âçãëÿíóòü íà îñîáåííîñòè âûïîëíåíèÿ ðàáîò, âûÿâèòü ïîòåíöèàëüíûå âîçìîæíîñòè äëÿ çíà÷èòåëüíîãî óëó÷øåíèÿ îñíîâíûõ ïîêàçàòåëåé, îêàçàòü ñòèìóëèðóþùåå âëèÿíèå íà ñîâåðøåíñòâîâàíèå
òåõíîëîãèè. Ïðè ýòîì íåîáõîäèìî ïîä÷åðêíóòü, ÷òî àâòîìàòèçàöèÿ ìíîãèõ ñëîæíûõ ñòðîèòåëüíûõ îïåðàöèé, îòëè÷àþùèõñÿ ïîâûøåííîé òðóäîåìêîñòüþ, âîçìîæíà ëèøü áëàãîäàðÿ èñïîëüçîâàíèþ ðîáîòîâ. Ìàñøòàá ñòðîèòåëüíîé îòðàñëè, åå çàâèñèìîñòü îò
ðó÷íîãî òðóäà ñîçäàþò ÿâíûé ýêîíîìè÷åñêèé ïîòåíöèàë äëÿ àâòîìàòèçàöèè è ðîáîòèçàöèè ñòðîèòåëüíûõ ïðîöåññîâ.

Òàáëèöà 1.1

Óñëîâèÿ òðóäà ïî ðàçëè÷íûì âèäàì ñòðîèòåëüíûõ ðàáîò

Âèä ðàáîò

Óñëîâèÿ òðóäà

Îïàñíûå

Âðåäíûå

Ôèçè÷åñêè
òÿæåëûå
Ïîâûøåííîé
íàïðÿæåííîñòè

Ñòåñíåííûå

Òÿæåëûå ãðóçû

Âèáðàöèÿ

Øóì

Ïîâûøåííàÿ
âëàæíîñòü
Áîëüøàÿ
çàãðÿçíåííîñòü

Ðàçðàáîòêà ãðóíòîâ
•
•
•
•
•

Áóðåíèå øïóðîâ
•
•
•
•

Ñâàðíûå ðàáîòû
•
•
•
•

Êèðïè÷íàÿ êëàäêà
•
•
•
•

Óêëàäêà è óïëîòíåíèå áåòîííîé
ñìåñè
•
•
•
•
•
•

Óñòàíîâêà àðìàòóðû
•
•

6

Ãëàâà 1. Îñîáåííîñòè è ýôôåêòèâíîñòü ðîáîòèçàöèè â ñòðîèòåëüñòâå

Âèä ðàáîò

Óñëîâèÿ òðóäà

Îïàñíûå

Âðåäíûå

Ôèçè÷åñêè
òÿæåëûå
Ïîâûøåííîé
íàïðÿæåííîñòè

Ñòåñíåííûå

Òÿæåëûå ãðóçû

Âèáðàöèÿ

Øóì

Ïîâûøåííàÿ
âëàæíîñòü
Áîëüøàÿ
çàãðÿçíåííîñòü

Ìîíòàæ è äåìîíòàæ îïàëóáêè,
ëåñîâ
•
•
•

Ìîíòàæ ïàíåëåé, êîëîíí,
ìåòàëëîêîíñòðóêöèé
•
•
•

Øòóêàòóðíûå ðàáîòû
•
•
•
•

Ìàëÿðíûå ðàáîòû
•
•
•
•
•
•

Îáëèöîâêà ïëèòêîé
•
•
•
•

Îêëåèâàíèÿ ñòåí îáîÿìè
•
•

Îñòåêëåíèå âèòðèí
•
•
•
•

Óñòðîéñòâî ìîíîëèòíûõ ïîëîâ
•
•
•
•
•

Óñòðîéñòâî êðîâåëü
•
•
•
•

Óáîðêà ïîìåùåíèé
•
•
•
•

Ïðîêëàäêà êîììóíèêàöèé
•
•
•
•

Ïîãðóçî÷íî-ðàçãðóçî÷íûå
ðàáîòû
•
•
•

 ìèðîâîé ïðàêòèêå íàêîïëåí îïðåäåëåííûé îïûò ïðèìåíåíèÿ
ìàíèïóëÿòîðîâ è ðîáîòîâ íà ñòðîèòåëüíûõ ïëîùàäêàõ ïðè âîçâåäåíèè ðàçëè÷íûõ îáúåêòîâ.  íàñòîÿùåå âðåìÿ èññëåäîâàíèÿ è
ðàçðàáîòêè â îáëàñòè ðîáîòèçàöèè ñòðîèòåëüíîãî ïðîèçâîäñòâà
âûïîëíÿþòñÿ âî ìíîãèõ ñòðàíàõ: ßïîíèè, ÑØÀ, Ãåðìàíèè, Ãîëëàíäèè, Ôðàíöèè, Àíãëèè, Ïîëüøå è äð. Ïîëîæèòåëüíóþ îöåíêó
ðîññèéñêèõ è çàðóáåæíûõ ñòðîèòåëåé ïîëó÷èëè øàðíèðíî-ðàñïðåäåëèòåëüíûå ñòðåëû äëÿ ïîäà÷è, ðàñïðåäåëåíèÿ è óêëàäêè áåòîííîé ñìåñè. Ðÿäîì çàðóáåæíûõ ôèðì ðàçðàáîòàíû è âíåäðåíû â
ïðîìûøëåííîå ñòðîèòåëüñòâî ìíîãîçâåííûå ìàíèïóëÿòîðû äëÿ
ãîðèçîíòàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ, óêëàäêè è óïëîòíåíèÿ áåòîííîé
ñìåñè. Ïðèâëåêàåò âíèìàíèå ñòðîèòåëåé èñïîëüçîâàíèå ìàíèïóëÿòîðîâ è ðîáîòîâ íà ïîãðóçî÷íî-ðàçãðóçî÷íûõ îïåðàöèÿõ. Äëÿ
ýòèõ öåëåé ñîçäàíû ñïåöèàëèçèðîâàííûå ìàíèïóëÿòîðû è ðîáîòû
ðàçëè÷íîé ãðóçîïîäúåìíîñòè.

7

1.1. Òåõíîëîãè÷åñêèå îñîáåííîñòè ñòðîèòåëüíûõ ïðîöåññîâ

Ðÿäîì çàðóáåæíûõ ôèðì ïîëó÷åíû îáíàäåæèâàþùèå ðåçóëüòàòû
ïî
ïðèìåíåíèþ
ðîáîòèçèðîâàííûõ
ñðåäñòâ
íà
ñòðîèòåëüíî-ìîíòàæíûõ ðàáîòàõ. Èìåþòñÿ ïðåäëîæåíèÿ ïî èñïîëüçîâàíèþ
ìàíèïóëÿòîðîâ äëÿ âûïîëíåíèÿ ìîíòàæíûõ îïåðàöèé: ìîíòàæà è
äåìîíòàæà îïàëóáîê è èíâåíòàðíûõ ëåñîâ, ïðîêëàäêè òðóáîïðîâîäîâ, óñòàíîâêè âíóòðåííèõ ïåðåãîðîäîê çäàíèé è äð. Ïðîìûøëåííûå ðîáîòû íà÷èíàþò ïðèìåíÿòüñÿ äëÿ îêðàøèâàíèÿ ñòðîèòåëüíûõ êîíñòðóêöèé. Îòå÷åñòâåííûå è çàðóáåæíûå ñïåöèàëèñòû âåäóò
ðàçðàáîòêó
ñïåöèàëèçèðîâàííûõ
ðîáîòîâ
ñ
àäàïòèâíûì
óïðàâëåíèåì äëÿ íàíåñåíèÿ ìàëÿðíûõ ñîñòàâîâ è ëàêîêðàñî÷íûõ
ïîêðûòèé íà âåðòèêàëüíûå è ãîðèçîíòàëüíûå ïîâåðõíîñòè. Èíòåíñèâíî âåäóòñÿ ðàáîòû ïî ðîáîòèçàöèè øòóêàòóðíûõ ðàáîò.
Îäíàêî äëÿ øèðîêîìàñøòàáíîãî âíåäðåíèÿ ñðåäñòâ ðîáîòîòåõíèêè íà ñòðîèòåëüíûõ ïëîùàäêàõ è ñîçäàíèÿ íà èõ îñíîâå êîìïëåêñîâ ñòðîèòåëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ ñ àâòîìàòè÷åñêèì óïðàâëåíèåì òðåáóåòñÿ ðåøåíèå ñëîæíûõ èíæåíåðíî-òåõíè÷åñêèõ çàäà÷. Ýòî
ñâÿçàíî ñ ìíîãîîáðàçèåì âûïîëíÿåìûõ îïåðàöèé, èõ ïîâûøåííîé
ñëîæíîñòüþ, ìíîãîôàêòîðíîñòüþ, ÷àñòîé ñìåíÿåìîñòüþ, ðàçíîîáðàçèåì óñëîâèé îêðóæàþùåé ñðåäû. Ñïîñîáû è óñëîâèÿ ïðîèçâîäñòâà ðàáîò òàêæå ïîäâåðæåíû ÷àñòûì èçìåíåíèÿì, ÷òî ñóùåñòâåííî çàòðóäíÿåò èõ ìåõàíèçàöèþ è ðîáîòèçàöèþ. Òåõíîëîãèÿ ìíîãèõ
ñòðîèòåëüíûõ îïåðàöèé è îòäåëüíûõ âèäîâ ðàáîò íóæäàåòñÿ â óñîâåðøåíñòâîâàíèè è èçìåíåíèè ñ öåëüþ ïîëó÷åíèÿ ïðè âíåäðåíèè
ðîáîòîâ
è
ÐÒÊ
âûñîêèõ
òåõíèêî-ýêîíîìè÷åñêèõ
ïîêàçàòåëåé.
Îñîáåííîñòè ñòðîèòåëüíîãî ïðîèçâîäñòâà ñòàâÿò ïðîáëåìó êîìïëåêñíîãî ïîäõîäà ê ðåøåíèþ âîïðîñîâ àâòîìàòèçàöèè è ðîáîòèçàöèè ðàáî÷èõ îïåðàöèé. Ýôôåêòèâíîñòü âíåäðåíèÿ â ñòðîèòåëüñòâå
ñðåäñòâ ðîáîòîòåõíèêè è àâòîìàòèêè ïðÿìî çàâèñèò îò òîãî, íàñêîëüêî ðàöèîíàëüíî îðãàíèçîâàí òåõíîëîãè÷åñêèé ïðîöåññ íà
ñòðîèòåëüíîé ïëîùàäêå, êàê êîìïëåêñíî è ïîëíî ðåøàþòñÿ âîïðîñû òåõíîëîãèè, ìåõàíèçàöèè, ðîáîòèçàöèè è àâòîìàòèçàöèè.
Ïðîâåäåííûé àâòîðàìè àíàëèç ñòðîèòåëüíûõ ïðîöåññîâ ïîçâîëèë
îïðåäåëèòü ïåðñïåêòèâíûå íàïðàâëåíèÿ âíåäðåíèÿ ñðåäñòâ ðîáîòîòåõíèêè â ñòðîèòåëüñòâå (òàáë. 1.2).
Îñîáîå âíèìàíèå íåîáõîäèìî óäåëÿòü âûáîðó òåõíè÷åñêè è
ýêîíîìè÷åñêè öåëåñîîáðàçíûõ îáúåêòîâ ðîáîòèçàöèè, ó÷èòûâàÿ
ïðè ýòîì êàê ýêîíîìè÷åñêèå, òàê è ñîöèàëüíûå ôàêòîðû.  ïëàíû
ðîáîòèçàöèè ñëåäóåò âêëþ÷àòü â ïåðâóþ î÷åðåäü îïåðàöèè ñâÿçàííûå ñ ïîâûøåííîé òðóäîåìêîñòüþ, îïàñíûìè è âðåäíûìè óñëîâè
8

Ãëàâà 1. Îñîáåííîñòè è ýôôåêòèâíîñòü ðîáîòèçàöèè â ñòðîèòåëüñòâå

ÿìè, êîòîðûå íå ìîãóò áûòü ìåõàíèçèðîâàíû è àâòîìàòèçèðîâàíû
áîëåå ïðîñòûìè è äåøåâûìè ñðåäñòâàìè.

Òàáëèöà 1.2

Îñíîâíûå íàïðàâëåíèÿ ïðèìåíåíèÿ ñðåäñòâ ðîáîòîòåõíèêè
â ñòðîèòåëüíîì ïðîèçâîäñòâå

Âèä ðàáîò
Îáëàñòü ïðèìåíåíèÿ
ðîáîòîòåõíèêè

Îáúåêòû
ñòðîèòåëüñòâà

Æ
Ã
Ï
È

Çåìëÿíûå
Áóðåíèå è çàêëàäêà øïóðîâ
•
•
Ðàçðàáîòêà è çàêðåïëåíèå ãðóíòîâ
•
•
•

Ñâàéíûå
Ïîäà÷à ñâàé â ñâàåáîéíîå
îáîðóäîâàíèå
•
•
•
•

Îáðåçêà ñâàé
•
•
•

Êàìåííûå
Ïîäà÷à è ðàññòèëàíèå ðàñòâîðà
•
•
Óêëàäêà êèðïè÷à
•
•

Ìîíòàæíûå

Óñòàíîâêà îêîííûõ è äâåðíûõ
áëîêîâ
•
•
•

Ìîíòàæ êîëîíí
•
•
•
Ìîíòàæ ñòàëüíûõ êîíñòðóêöèé
•
•
•
Óñòàíîâêà ïàíåëåé è ïåðåãîðîäîê
•
•
Ãåðìåòèçàöèÿ è çàäåëêà ñòûêîâ
•
•
•
Ñâàðêà êîíñòðóêöèé ïðè ìîíòàæå
•
•
•
•
Êðåïëåíèå êîíñòðóêöèé ïðè
ìîíòàæå
•
•
•

Î÷èñòêà è îêðàñêà
ìåòàëëîêîíñòðóêöèé
•
•
•

Áåòîííûå

Óêëàäêà áåòîííîé ñìåñè
•
•
•
•
Óïëîòíåíèå áåòîííîé ñìåñè
•
Óñòàíîâêà è êðåïëåíèå àðìàòóðíûõ
ýëåìåíòîâ
•
•
•
•

Ìîíòàæ è äåìîíòàæ ùèòîâ
îïàëóáêè
•
•
•
•

Î÷èñòêà è ñìàçêà ùèòîâ îïàëóáêè
•
•
•
•
Óñòàíîâêà çàêëàäíûõ äåòàëåé
•
•
•
•
Óñòàíîâêà ïðåîáðàçîâàòåëåé
•
•
•
•

Îòäåëî÷íûå
Íàíåñåíèå è ðàçðàâíèâàíèå
øòóêàòóðíûõ ñîñòàâîâ
•
•
•
•

Çàòèðêà ïîâåðõíîñòè
•
•
•
•

9

1.1. Òåõíîëîãè÷åñêèå îñîáåííîñòè ñòðîèòåëüíûõ ïðîöåññîâ

Âèä ðàáîò
Îáëàñòü ïðèìåíåíèÿ
ðîáîòîòåõíèêè

Îáúåêòû
ñòðîèòåëüñòâà

Æ
Ã
Ï
È

Îòäåëî÷íûå

Ïîäãîòîâêà ïîâåðõíîñòè ïîä
îêðàñêó
•
•
•
•

Íàíåñåíèå ãðóíòîâîê, îêðàñî÷íûõ
ñîñòàâîâ
•
•
•
•

Îêëåèâàíèå ñòåí îáîÿìè
•
Îáëèöîâêà ñòåí ïëèòêîé
•
•
•
•
Îáëèöîâêà ñòåí äåêîðàòèâíûìè
ïëèòàìè
•

Ìîíòàæ ïîäâåñíûõ ïîòîëêîâ
•
•
Ïîêðûòèå ïîëîâ ïëèòêîé
•
•
Îñòåêëåíèå âèòðèí
•
•
Óáîðêà ïîìåùåíèé
•
•
•
Ïîäãîòîâêà ïîâåðõíîñòè
•
•
•

Êðîâåëüíûå
Íàíåñåíèå ìàñòè÷íûõ ïîêðûòèé
•
Êëåéêà ðóëîííîãî êîâðà
•
•
•

Ñïåöèàëüíûå

Ïðîêëàäêà èíæåíåðíûõ
êîììóíèêàöèé
•
•
•
•

Ìîíòàæ òåõíîëîãè÷åñêîãî
îáîðóäîâàíèÿ
•
•

Ðàçáîðêà çäàíèé è ñîîðóæåíèé
•
•
Òåïëîèçîëÿöèÿ òðóáîïðîâîäîâ
•
•
•
Ìîíòàæ è äåìîíòàæ ëåñîâ
•
•
Çàäåëêà îêîííûõ è äâåðíûõ áëîêîâ
•
•

Ïîãðóçî÷íîçàãðóçî÷íûå

Ïîãðóçêà è ðàçãðóçêà êîíâåéåðîâ è
ïîääîíîâ, ñòðîèòåëüíûõ
êîíñòðóêöèé
•
•
•
•

Òðàíñïîðòèðîâêà è ïîäà÷à
êîíñòðóêöèé â ðàáî÷óþ çîíó
•
•
•
•

Ðåìîíòíûå

Îêðàøèâàíèå ôàñàäîâ
•
•
•
•
Î÷èñòêà ôàñàäîâ
•
•
•
•
Ðåìîíò è îêðàøèâàíèå øâîâ
ìåæäó ïàíåëÿìè
•
•

Î÷èñòêà è îêðàñêà ñòàëüíûõ
êîíñòðóêöèé
•
•

Èñïûòàòåëüíûå è ïðîâåðî÷íûå
ðàáîòû
•
•
•

* Æ — æèëûå; Ã — ãðàæäàíñêèå; Ï — ïðîìûøëåííûå;
È — èíæåíåðíî-òåõíè÷åñêèå

10

Ãëàâà 1. Îñîáåííîñòè è ýôôåêòèâíîñòü ðîáîòèçàöèè â ñòðîèòåëüñòâå