Algoritmus ovládání robota pro nehorizontální 3D tisk

Abstract

Algoritmus ovládání robota pro nehorizontální 3D tisk Cílem práce byla algoritmizace ovládání pohybů robota pro 3D tisk. V úvodu práce jsem se snažil vysvětlit důvod digitalizace ve stavebnictví, parametrizaci a tím spojenou automatizaci. Následně jsem popsal technologii aditivní výroby se zaměřením na tisk konstrukcí na bázi betonu a cementových směsí pomocí robotů, jako jednu z možností, jak zefektivnit stavební výrobu. Byly vysvětleny technologie pro 3D tisk, s popsáním problematiky plátkování a možných řešení. Poté jsem se snažil čitateli uvést aplikaci Dynamo Studio, jakožto prostředí vizuálního programování používaného pro výpočetní procesy v BIM navrhování. V tomto prostředí probíhala samotná algoritmizace pro pohyb robota KUKA po trajektoriích, na kterých by měl probíhat v budoucnu 3D tisk. Jako zvolená tělesa pro vytvoření trajektorií byly vybrány skořepiny rotačního paraboloidu a núbijské klenby. Použil jsem metodu nehorizontálního plátkování a také klasického horizontálního plátkování pro srovnání. Vygenerované kódy byly poté ozkoušeny v robotické laboratoři KUKA, nacházející se na fakultě.

Controlling algorithm for robot based non-horizontal 3D printing The aim of this thesis was algorithmization of control robot movement for 3D printing. At the beginning of the thesis I tried to explain the reason for the digitization in the civil engineering, the parameterization and the associated automation. I then described the technology of additive manufacturing with a focus on printing material of concrete and cement mixtures using robots as one of the ways to increase the efficiency of construction. Techniques for 3D printing were described, with descriptions of slicing issues and possible solutions. Then I tried to introduce the reader to Dynamo Studio as a visual programming environment used for computational processes in the technology of BIM design. In this environment, the algorithm for the movement of KUKA robots was designed on which 3D prints could work in the future. As the selected objects for the generation of trajectories for the robot was paraboloid shell and the Nubian vaults were chosen. I used the non-horizontal slicing method as well as the classic horizontal slicing for comparison. The generated codes were subsequently tested in the KUKA robotics laboratory located at the faculty.