Роботы и GNSS-системы расширяют применение на строительстве солнечных электростанций

Автономная и полуавтономная техника все активнее применяется при строительстве крупных солнечных электростанций в США. Роботизированные экскаваторы забивают сваи, машины с манипуляторами устанавливают панели, а системы 3D-позиционирования позволяют выполнять свайные работы с сантиметровой точностью. Отдельное направление — автономные геодезические роботы, которые должны регулярно обновлять топографические данные площадки и передавать их строительной технике, передает ENR.

В 2025 году Ассоциация производителей оборудования (Association of Equipment Manufacturers, AEM) опубликовала классификацию из пяти уровней автоматизации строительной техники — от полностью ручного управления до автономной работы без участия оператора с использованием искусственного интеллекта. При этом большинство применяемых сегодня решений по-прежнему предполагает участие или контроль человека.

Роботы берут на себя монтаж панелей и забивку свай

Стартап Cosmic Robotics разработал колесного робота Cosmic 1 с многоосевым манипулятором для монтажа солнечных панелей массой около 27 кг. Машина самостоятельно перемещается вдоль ряда и устанавливает панели на конструкции с точностью до 2 мм. Рабочие после этого выполняют крепление и окончательную регулировку.

Роботы Cosmic уже использовались на крупных объектах в Калифорнии, Техасе и на востоке США. Компания также готовит гусеничную модификацию машины для работы на более сложном рельефе.

Built Robotics пошла по другому пути — компания автоматизирует серийные гидравлические экскаваторы, бульдозеры и другую строительную технику. Одним из основных применений стали свайные работы на солнечных электростанциях, где на одной площадке необходимо установить десятки тысяч свай с заданной глубиной погружения и минимальным отклонением от вертикали.

По данным Built Robotics, ее техника уже установила десятки тысяч свай. Компания использует накопленные при выполнении работ данные для совершенствования программного обеспечения автоматического управления.

Геодезические роботы будут обновлять модель площадки перед сменами

Built Robotics совместно с лабораторией xLAB Пенсильванского университета разрабатывает малогабаритного колесного робота для съемки строительных площадок.

Задача проекта — повысить качество и частоту получения топографических данных. Как поясняют разработчики, данные аэросъемки с БПЛА и сканирования с наземных машин не всегда позволяют обеспечивать роботизированную строительную технику актуальной информацией о рельефе.

Проект предполагает использование группы автономных геодезических роботов, которые смогут регулярно обследовать площадку и обновлять ее 3D-модель. В перспективе съемку планируется выполнять перед каждой рабочей сменой, поскольку состояние поверхности может существенно измениться, например после сильного дождя. Обновленная модель должна передаваться роботизированной строительной технике, работающей на участке.

К разработке привлекли данные Built Robotics, накопленные при автоматизированной установке тысяч свай. Поводом для проекта стала в том числе необходимость сократить переделки: при объемах свыше 100 тыс. установленных свай за квартал даже 2–3% повторных работ способны влиять на график строительства.

GNSS позволяет устанавливать десятки тысяч свай без предварительной разбивки

На солнечной электростанции мощностью 257 МВт в округе Леон, штат Техас, Ferrovial использует полуавтоматический подход. На площадке площадью более 1 тыс. акров необходимо установить свыше 53 тыс. свай.

Для работ применяются сваебойные установки Vermeer PD10, интегрированные с системой машинного управления Trimble Groundworks. GNSS используется для определения положения, ориентации, глубины погружения и проектной отметки верхней части каждой сваи.

Оператор получает на планшете цифровые координаты точек установки и может выполнять работы без предварительной разбивки каждой позиции бригадой геодезистов на местности. На объекте Ferrovial заявлена сантиметровая точность установки примерно 56 тыс. свай.

Система также поддерживает дистанционное управление сваебойной установкой. По данным подрядчика Webber, входящего в Ferrovial, это позволило привлекать операторов с меньшим опытом без снижения требуемой точности работ.

XPanner формирует 3D-модель непосредственно при выполнении работ

Компания XPanner предлагает аналогичные решения для автоматизации свайных и монтажных операций. Комплект X1 устанавливается на серийную строительную технику и использует GNSS, бортовые датчики и программное обеспечение.

В июле компания выпустила систему Shake Out для погрузчиков с бортовым поворотом. На основе GNSS-данных программа формирует 3D-модель площадки и создает цифровой «коридор», по которому оператор размещает стальные сваи перед их последующей установкой.

Для монтажа солнечных панелей XPanner разработала X1 Panel Lift — навесную систему для стандартного гидравлического экскаватора. Для выполнения операции требуется три человека: оператор техники и двое рабочих, закрепляющих панели после их установки.

Разработчики роботизированных систем отдельно обращают внимание на вопрос принадлежности данных, собираемых на стройплощадках. В частности, подрядчик Sunstall, использующий оборудование Cosmic Robotics, предусмотрел в соглашении с разработчиком условия обмена данными и защиты информации о собственных производственных процессах.