背景

如今，建筑环境产生的污染占全球碳排放量的40%以上。在美国，住房短缺问题尤为严重，受高昂的建筑成本和熟练工人短缺的影响。受减少碳排放和工业化的影响，住宅建筑行业成为实现自动化的完美行业。

Reframe Systems的团队随后将他们在机器人、工程、制造和运营方面的专业知识结合起来，设计了一个由灵活的机器人微型工厂组成的生产网络。

应用痛点

为了真正满足美国的住房需求，同时确保一个更清洁的未来，住宅建筑行业需要每15秒生产一栋新的净零能耗房屋。就目前而言，该行业尚未具备应对这一挑战的能力，而工业化建筑应是解决成本上升和劳动力减少问题的关键。

并非所有美国的模块住宅建设都使用自动化技术。利用自动化的美国模块化行业参与者依赖于第三方的现成解决方案。这些系统设计用于高吞吐量，但需要大量的初始投资和工厂空间。除了这些工厂所需的高资本布局外，生产线的设计灵活性往往受到布局和控制其自动化的软件的限制。

解决方案

解决方案来自于Reframe Systems的软件驱动生产系统，该系统结合了增强型人工作业和自动化构件。Reframe的生产系统设计用于低资本和运营支出的机器人微型工厂，以便生产能够在需求中心附近进行本地化。在工作单元层面，他们灵活的机器人框架单元占地仅约500平方英尺（约46平方米），以适应不同的工厂布局和所需的吞吐量，从而提供运营灵活性。

Reframe的机器人工作单元可以执行多种任务，包括墙板框架和护墙板安装。墙板框架是指组装墙内部的结构元素。护墙板是将石膏板或胶合板固定到墙框上的过程。在美国住宅市场，这些组件通常采用规格材木构建，这种建筑方法也称为轻型木框架。

由于木材是一种天然产品，建筑工人必须对材料进行全面的质量评估，检查其扭曲和弯曲等独特特性。对于木材质量控制，还需要能够检测到沿木板长度小至1/16英寸（1.6毫米）的不规则性，如订书钉和钉子。在典型的手工墙框架构建过程中，木工会根据质量和独特特性进行分类并相应调整。要将这一功能从人类迁移到机器人系统，系统必须能够以同等或更高的水平评估材料。

Reframe的工作单元由Zivid 2 L100相机和专利申请中的通用磁性安装表面支持，结合Zivid的视觉能力，提供了一个灵活且可持续升级的工作单元的基础。从长远来看，这个系统将能够拾取和放置木材、面板、绝缘材料和玻璃，根据需要施加钉子和订书钉，并在组装前后评估材料质量。

所有材料通过操作员装载的托盘传送到工作单元。工作单元中的机器人可以使用视觉系统处理多种呈现、方向和排序方式。所有材料都贴有二维码标记，可以被相机和人眼读取，以便根据设计正确放置。

Zivid 2 3D相机通过提供2D和3D视觉来增加工作单元的功能。目前，相机用于通过木材上的二维码标记识别木材，并确定机器人的拾取位置。展望未来，Zivid相机将是解锁机器人工作单元执行全套任务的关键。

Zivid相机是开发和测试Reframe工作单元的关键。Zivid投影功能帮助团队测试拾取点，减少错误，并帮助开发人员进行测试和验证。投影功能还通过视觉提示引导操作员，这一创新效果良好。

结果

2024年7月，阿灵顿住房公司（HCA）庆祝了其最新项目，也是Reframe Systems的第一个客户项目。附属住宅单元，900平方英尺（约83平方米），是马萨诸塞州阿灵顿镇的第一个全电动可负担住房。

（文章来源于ZIVID 3D，如有侵权请联系删除）