Статья:

ИНТЕГРАЦИЯ РОБОТИЗИРОВАННЫХ ДРОНОВ ДЛЯ ВНЕШНЕЙ УБОРКИ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ

Журнал: Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №19(286)

Рубрика: Технические науки

Выходные данные
Ахмед К.М. ИНТЕГРАЦИЯ РОБОТИЗИРОВАННЫХ ДРОНОВ ДЛЯ ВНЕШНЕЙ УБОРКИ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ // Студенческий форум: электрон. научн. журн. 2024. № 19(286). URL: https://nauchforum.ru/journal/stud/286/148917 (дата обращения: 14.07.2024).
Журнал опубликован
Мне нравится
на печатьскачать .pdfподелиться

ИНТЕГРАЦИЯ РОБОТИЗИРОВАННЫХ ДРОНОВ ДЛЯ ВНЕШНЕЙ УБОРКИ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ

Ахмед Карим Мохамед
студент, Казанского государственного энергетического университета, РФ, г. Казань
Мухаметгалеев Т.Х.
научный руководитель, Казанский государственный энергетический университет, РФ, г. Казань

 

Введение

Ежегодно очистка фасадов высотных зданий сопряжена с серьезными рисками: во всем мире сообщается о многочисленных несчастных случаях и даже со смертельным исходом. Традиционно эта сложная задача выполнялась с использованием строительных лесов и гондольных систем, которые не только подвергают риску человеческие жизни, но и отнимают много времени и средств. В этом эссе предполагается, что интеграция дронов-роботов, оснащенных передовыми технологиями уборки, представляет собой революционный прогресс в обслуживании высотных зданий. Используя эти автономные дроны, мы можем достичь более безопасного, эффективного и экономически жизнеспособного подхода к внешней уборке зданий.

Обзор технологии роботизированных дронов в уборке зданий

Роботизированные дроны, предназначенные для уборки высотных зданий, представляют собой прорыв в технологиях технического обслуживания. Эти дроны различаются по конструкции: от моделей, оснащенных мягкими вращающимися щетками для мытья окон, до более надежных систем, использующих водяные струи под высоким давлением, способные удалять стойкую грязь с фасадов. Некоторые дроны даже специализируются на использовании экологически чистых чистящих средств для решения экологических проблем.

Технология, лежащая в основе этих дронов, включает в себя передовые навигационные системы, которые используют GPS и лазерное сканирование для точного картографирования поверхностей зданий. Стабильность обеспечивается с помощью автоматизированных систем управления, которые компенсируют ветер и другие факторы окружающей среды, обеспечивая точную очистку без риска повреждения экстерьера здания. Кроме того, эти дроны оснащены адаптивными механизмами, которые регулируют метод очистки в зависимости от типа поверхности, будь то стекло, бетон или металл.

Интеграция в существующие протоколы уборки проста, поскольку эти дроны можно запрограммировать на работу в непиковые часы, чтобы свести к минимуму сбои. Они дополняют традиционные методы, беря на себя наиболее опасные или недоступные части процесса очистки, тем самым повышая общую безопасность и эффективность.

Технологические достижения в области роботизированных дронов

Роботизированные дроны для уборки зданий оснащены рядом передовых функций безопасности, которые значительно снижают риск несчастных случаев. Оснащенные ультразвуковыми датчиками, эти дроны могут обнаруживать и избегать препятствий, в том числе других зданий, птиц и временных конструкций, таких как строительные леса. Кроме того, сложные системы предотвращения столкновений и возможности аварийной посадки обеспечивают безопасность полетов, даже если некоторые системы выходят из строя.

С точки зрения работы, эти дроны обладают высокой автономностью и управляются алгоритмами искусственного интеллекта и машинного обучения, которые позволяют им перемещаться в сложной городской среде и адаптироваться к зданиям различной геометрии. Они могут анализировать огромные объемы данных со своих датчиков, чтобы оптимизировать пути очистки и корректировать методы очистки в режиме реального времени в зависимости от состояния и материала очищаемой поверхности здания. Экологически чистые инновации также занимают центральное место в конструкции этих дронов. Многие из них оснащены системами, которые точно контролируют количество используемой воды и чистящих средств, сводя к минимуму отходы и воздействие на окружающую среду. Используемые чистящие жидкости часто являются экологически чистыми, в них основное внимание уделяется биоразлагаемым компонентам, которые не наносят вреда городской экосистеме и не способствуют загрязнению.

Преимущества использования роботизированных дронов

Использование роботизированных дронов для уборки высотных зданий значительно повышает безопасность за счет снижения необходимости работы людей-уборщиков на опасной высоте. Это не только сводит к минимуму риск падений и связанных с ними несчастных случаев, но также уменьшает необходимость в тщательном обучении технике безопасности и использовании оборудования, которые являются обязательными для работников. Следовательно, психологический стресс, связанный с такими опасными работами, также значительно снижается.

С точки зрения эффективности, дроны могут покрывать большие территории за гораздо меньшее время, чем традиционные методы. Они оборудованы для автономного перемещения по всем аспектам экстерьера здания, эффективной очистки участков, до которых обычно сложно добраться и требуется много времени, например, сложных архитектурных элементов и верхних этажей над общественными местами.

Кроме того, экономическая эффективность дронов является еще одним убедительным преимуществом. Первоначальные инвестиции в технологию дронов могут быть компенсированы значительным сокращением текущих затрат на рабочую силу и страховых взносов. Кроме того, сокращение использования тяжелого оборудования, такого как строительные леса, не только сокращает время установки и демонтажа, но также сокращает расходы на аренду и транспортировку, связанные с таким оборудованием. Со временем эта экономия может привести к существенным финансовым преимуществам при эксплуатации зданий.

Проблемы и ограничения

Хотя роботизированные дроны предлагают значительные преимущества при уборке высотных зданий, они также имеют заметные технические ограничения. Срок службы батареи остается главной проблемой, поскольку дроны могут работать только ограниченное время, прежде чем потребуется подзарядка, что может прервать процесс очистки. Кроме того, неблагоприятные погодные условия, такие как сильный ветер, проливной дождь или экстремальные температуры, могут препятствовать работе дронов, ограничивая их использование только благоприятными погодными условиями.

Проблемы регулирования и конфиденциальности также создают серьезные проблемы. Во многих городских районах использование дронов жестко регулируется в целях обеспечения безопасности и конфиденциальности. Выполнение этих юридических требований, включая получение необходимых разрешений и обеспечение соблюдения правил использования воздушного пространства, может быть сложным и трудоемким. Более того, потенциальное вторжение в частную жизнь, особенно в густонаселенных районах, где дроны могут фотографировать жителей через окна, является критической проблемой, которую необходимо решить.

Нельзя упускать из виду финансовые аспекты интеграции дронов в процедуры обслуживания зданий. Первоначальные инвестиции в высококачественные дроны, оснащенные необходимой технологией очистки, могут быть значительными. Кроме того, затраты, связанные с регулярным обслуживанием, ремонтом и обновлением программного обеспечения для обеспечения оптимальной производительности и безопасности, также увеличивают общее финансовое бремя.

Тематические исследования и текущие реализации

Несколько городов и частных компаний по всему миру начали интегрировать технологии дронов в свои процедуры обслуживания зданий. Например, в Дубае, городе, известном своими высокими небоскребами, дроны используются не только для уборки, но и для проверки экстерьера высотных зданий. Доказано, что эта двойная функциональность позволяет снизить затраты и повысить безопасность за счет сведения к минимуму необходимости физического доступа людей-инспекторов к опасным высотам.

Заметный успех произошел в Сингапуре, где дроны, оснащенные водометами высокого давления, использовались для уборки жилых комплексов государственного сектора. Эффективность этих дронов позволила значительно сократить время и трудозатраты, связанные с традиционными методами уборки. Кроме того, сокращение потребления воды, достигнутое за счет точной очистки, соответствует целям города в области устойчивого развития.

Отзывы об этих внедрениях подчеркнули важность постоянного технологического совершенствования. Операторы отметили необходимость увеличения срока службы батареи и повышения устойчивости в ветреную погоду, что побудило производителей сосредоточиться на улучшении этих аспектов. Кроме того, в отзывах подчеркивается необходимость упрощения нормативных процессов, чтобы способствовать более быстрому и более широкому внедрению технологий дронов в обслуживании городов.

Будущие перспективы и разработки

Будущее роботов-дронов в обслуживании зданий отмечено несколькими многообещающими технологическими достижениями. Производители постоянно работают над увеличением срока службы аккумуляторов, что позволит дронам работать в течение длительного времени без необходимости частой подзарядки. Кроме того, предпринимаются усилия по повышению устойчивости дронов к неблагоприятным погодным условиям, что позволит их использовать в более широком диапазоне климатических условий и ситуаций. Дальнейшие разработки в области искусственного интеллекта, вероятно, также приведут к созданию более умных дронов, способных автономно принимать решения с большей точностью и эффективностью.

Помимо уборки, у дронов есть значительный потенциал для адаптации к другим важным задачам по техническому обслуживанию высотных зданий. Сюда входят покраска, мелкий ремонт и даже установка таких элементов, как солнечные панели или декоративные элементы. Такое расширение может не только повысить полезность технологий дронов, но и открыть новые рынки и приложения в городском развитии.

Изменения в политике будут играть решающую роль во внедрении этих технологий. Поскольку городские районы продолжают расти и развиваться, ожидается, что регулирующие органы будут обновлять и, возможно, смягчать правила использования воздушного пространства и конфиденциальности, чтобы лучше адаптировать и использовать технологии дронов для обслуживания городов. Рыночные тенденции также, вероятно, будут способствовать увеличению спроса на эти технологии, особенно по мере того, как города все больше внимания уделяют устойчивости и эффективности управления зданиями.

Заключение

На протяжении всего этого эссе мы исследовали преобразующий потенциал роботизированных дронов в обслуживании высотных зданий. Интегрируя дроны в протоколы уборки, мы можем достичь беспрецедентного уровня безопасности, эффективности и экономичности. Дроны не только сводят к минимуму опасности, связанные с традиционными методами уборки, но также предлагают более быстрые и тщательные средства поддержания эстетики и целостности зданий.

Последствия этой технологии выходят за рамки простой очистки. Поскольку города продолжают вертикально расширяться, интеграция передовых дронов в различные аспекты обслуживания зданий обещает сыграть решающую роль в формировании устойчивого городского будущего. Эти интеллектуальные машины могут внести значительный вклад в усилия по обеспечению экологической устойчивости, такие как сокращение использования воды и минимизация воздействия на человека опасных условий.

Чтобы полностью реализовать этот потенциал, заинтересованным сторонам необходимо активно поддерживать разработку и внедрение технологий дронов. Политики должны работать над обновлением правил, которые в настоящее время препятствуют эксплуатации дронов, в то время как лидеры отрасли должны инвестировать в расширение возможностей и надежности дронов. Кроме того, текущие исследования и разработки необходимы для преодоления текущих технологических ограничений и расширения использования дронов в обслуживании городов.

Приняв эти изменения, мы можем гарантировать, что технология дронов не только произведет революцию в уборке высотных зданий, но и улучшит более широкую сферу управления городской инфраструктурой.

 

Список литературы:
1. Электронный ресурс https://terradrones.ru/blog/drony-klinery-vidy-i-vozmozhnosti/