Soluzioni inerziali per macchinari edili autonomi

Nel settore delle costruzioni, l'autonomia sta rivoluzionando il modo in cui vengono eseguiti i progetti infrastrutturali, sfruttando tecnologie avanzate come la robotica, l'intelligenza artificiale (AI) e i sensori per automatizzare processi che un tempo richiedevano un significativo intervento umano. Queste tecnologie consentono a attrezzature e macchinari di eseguire compiti come lo scavo, il rilevamento e la costruzione di strade con un input umano minimo o nullo.
I veicoli da costruzione autonomi stanno trasformando tutto, dai progetti infrastrutturali su larga scala come autostrade e ponti agli edifici residenziali e commerciali, consentendo processi di costruzione più rapidi e accurati, riducendo al contempo i rischi e i costi della manodopera. Utilizzando sistemi di navigazione precisi in droni, veicoli autonomi e macchinari automatizzati, l'industria delle costruzioni sta diventando più sicura, efficiente ed economica.

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Sistemi inerziali per veicoli edili autonomi

I sistemi di navigazione INS sono fondamentali per le macchine edili autonome, in quanto forniscono un posizionamento preciso e il tracciamento del movimento in ambienti complessi. I nostri sensori INS guidano veicoli come camion autonomi, bulldozer, escavatori e gru. Forniscono dati di posizione, velocità e orientamento in tempo reale, consentendo di operare in modo sicuro ed efficiente anche in luoghi con scarsa copertura GNSS .

Se abbinati alla tecnologia GNSS cinematica in tempo reale (RTK), i nostri INS garantiscono una precisione centimetrica per attività quali livellamento, scavo e posizionamento di materiali. Questa integrazione migliora la precisione, riduce gli errori e minimizza i ritardi del progetto.

Macchine come gli escavatori e i bulldozer possono operare 24 ore su 24, completando le operazioni di movimento terra e livellamento con una supervisione minima. Ciò consente alle macchine di ridurre il consumo di carburante e di migliorare l'efficienza, con conseguenti risparmi sui costi e benefici per l'ambiente.

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Soluzioni per rilievi e mappatura

I sistemi inerziali svolgono un ruolo cruciale anche nelle applicazioni di rilevamento e mappatura delle costruzioni. I droni equipaggiati con INS e GNSS sono utilizzati per effettuare rilievi aerei. Acquisiscono immagini e dati ad alta risoluzione per creare mappe topografiche dettagliate e modelli 3D dei cantieri. Queste mappe forniscono preziose informazioni sulle condizioni del sito, aiutando i responsabili di progetto e gli ingegneri a prendere decisioni informate.

L'integrazione di un INS garantisce una georeferenziazione accurata dei dati, anche in aree con terreni complessi o segnali GNSS scarsi. Inoltre, i droni INS possono effettuare un monitoraggio continuo dell'avanzamento dei lavori. Tracciano i cambiamenti nelle condizioni del sito e assicurano che il lavoro venga completato secondo i piani.

Questo livello di precisione e automazione riduce significativamente il tempo e la manodopera necessari per i metodi di rilievo tradizionali.

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Maggiore sicurezza nei cantieri edili

I veicoli edili autonomi come bulldozer, escavatori, pale gommate e autocarri contribuiscono a migliorare la sicurezza nei cantieri.

L'edilizia è intrinsecamente rischiosa, con lavoratori esposti a pericoli come macchinari pesanti, terreni instabili e altitudini elevate. Incorporando macchinari autonomi e veicoli edili a controllo remoto, molti di questi rischi possono essere mitigati.

I nostri sistemi inerziali forniscono dati in tempo reale sulla posizione e sul movimento delle attrezzature edili autonome. Ottieni un controllo preciso e riduci la probabilità di incidenti.

Inoltre, i droni autonomi possono essere utilizzati per ispezionare aree pericolose, come strutture instabili o siti di scavo profondi, senza mettere a rischio i lavoratori umani. Questa combinazione di automazione e navigazione precisa aiuta a creare un ambiente di lavoro più sicuro per il personale edile.

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I nostri punti di forza

Le nostre soluzioni combinano sensori inerziali con tecnologia GNSS per fornire dati accurati di posizionamento e movimento in tempo reale, anche in ambienti difficili.

Controllo macchina preciso Dati accurati di posizionamento e orientamento per eseguire attività con eccezionale precisione.
Resilienza in caso di scarsa copertura GNSS Funzionamento affidabile in aree con segnale GNSS assente o ostruito, come tunnel e cantieri urbani
Efficienza operativa Dati di movimento in tempo reale per ottimizzare le prestazioni delle macchine autonome e migliorare la produttività.
Resistente e facile da integrare Resistenti agli ambienti più difficili, i nostri INS sono robusti e compatti e facilitano l'integrazione.

Soluzioni per l'edilizia autonoma

Offriamo un'ampia gamma di prodotti per il movimento e la navigazione progettati per migliorare le prestazioni di macchine e sistemi autonomi. I nostri sistemi inerziali ad alta precisione, integrati con la tecnologia GNSS, forniscono l'accuratezza e l'affidabilità necessarie per i vostri progetti di costruzione autonomi. Ciò consente alle vostre attrezzature di eseguire attività come livellamento, scavo e posizionamento dei materiali con un intervento umano minimo.

Ellipse  AHRS Mini Unità destra

Ellipse-A

Ellipse-A offre orientamento e heave ad alte prestazioni in un AHRS economico, con calibrazione magnetica precisa e robusta tolleranza alla temperatura.
AHRS Heading 0,8 ° (Magnetico) 5 cm di Heave Rollio e beccheggio 0,1 °
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Ellipse-A
Ellipse D INS Mini Unità destra

Ellipse-D

Ellipse-D è il sistema di navigazione inerziale più piccolo con GNSS a doppia antenna, che offre un heading preciso e un'accuratezza a livello di centimetro in qualsiasi condizione.
INS INS RTK a doppia antenna Rollio e beccheggio 0,05 ° Heading 0,2 °
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Ellipse-D
Ekinox Micro INS Mini Unità destra

Ekinox Micro

Ekinox Micro è un INS compatto e ad alte prestazioni con GNSS a doppia antenna, che offre una precisione e un'affidabilità senza pari nelle applicazioni mission-critical.
INS Antenna singola/doppia GNSS interna 0.015 ° Roll e Pitch 0.05 ° Heading
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Ekinox Micro

Brochure sulle applicazioni autonome

Ricevete la nostra brochure direttamente nella vostra casella di posta elettronica.

Casi di studio

Siete curiosi di sapere come i nostri prodotti inerziali trasformano l'industria delle costruzioni?
I nostri casi di studio evidenziano le applicazioni reali della tecnologia SBG Systemsin progetti di costruzione autonomi.
Ad esempio, le nostre soluzioni si integrano con successo nella costruzione di strade e infrastrutture su larga scala.
Inoltre, migliorano l'efficienza, l'accuratezza e la sicurezza dei processi di costruzione.

Istituto Fraunhofer

Collaborazione con il Fraunhofer Institute

Veicoli autonomi

Partnership Fraunhofer e SBG
Transmin

Ellipse-A scelto per gli spaccatrici a comando remoto

Sistema di controllo automatizzato

Case study Transmin
Zephir

Ellipse INS contribuisce a battere un record mondiale

Veicoli

Ellipse ha dato alla barca a vela la precisione e la fiducia necessarie per controllare l'incontrollabile.
GRYFN

Telerilevamento all'avanguardia integrato con Quanta Micro

LiDAR e fotogrammetria UAV

Sensore GOBI con connettori e sistema di raffreddamento per esterni
Zurich UAS Racing Team

Progresso nell'ingegneria dei veicoli autonomi con Ellipse-D

Veicoli autonomi

Zurich UAS Racing Team vicino al traguardo
Cordel

Manutenzione ferroviaria con Quanta Plus e Qinertia

Mappatura LiDAR

Nuvola di punti LiDAR con inviluppo cinematico modellato per la manutenzione ferroviaria
Scopri tutti i nostri casi di studio

Parlano di noi

Ascolta in prima persona gli innovatori e i clienti che hanno adottato la nostra tecnologia.

Le loro testimonianze e storie di successo illustrano il notevole impatto che i nostri sensori hanno nelle applicazioni pratiche di puntamento e stabilizzazione.

University of Waterloo
“L'Ellipse-D di SBG Systems è risultata facile da usare, molto precisa e stabile, con un fattore di forma ridotto, tutti elementi essenziali per lo sviluppo del nostro WATonoTruck.”
Amir K, Professore e Direttore
Fraunhofer IOSB
“I robot autonomi su larga scala rivoluzioneranno il settore delle costruzioni nel prossimo futuro.”
ITER Systems
"Eravamo alla ricerca di un sistema di navigazione inerziale compatto, preciso ed economico. L'INS di SBG Systemsera la soluzione perfetta".
David M, CEO

Esplori altre applicazioni industriali autonome

Scopri come i nostri sistemi avanzati di navigazione inerziale e i sensori di movimento stanno trasformando una vasta gamma di applicazioni per veicoli autonomi. Dai robot terrestri ai veicoli subacquei, le nostre soluzioni consentono prestazioni precise e affidabili in ambienti diversi e difficili. Esplora come supportiamo l'evoluzione delle tecnologie autonome con le nostre soluzioni all'avanguardia.


Ha delle domande?

L'edilizia autonoma è un settore in rapida evoluzione e potreste avere domande su come sfruttare al meglio queste tecnologie nei vostri progetti. La nostra sezione FAQ fornisce risposte chiare e concise. Copre le costruzioni autonome, i sistemi inerziali e le loro applicazioni pratiche.

Qual è la differenza tra AHRS e INS?

La differenza principale tra un sistema di riferimento per l'assetto e la direzioneAHRS) e un sistema di navigazione inerziale (INS).INS) sta nella loro funzionalità e nella portata dei dati che forniscono.

 

AHRS fornisce informazioni sull'orientamento, in particolare, l'assetto (beccheggio, rollio) e l'heading (imbardata) di un veicolo o dispositivo. In genere utilizza una combinazione di sensori, tra cui giroscopi, accelerometri e magnetometri, per calcolare e stabilizzare l'orientamento. L'AHRS restituisce la posizione angolare su tre assi (beccheggio, rollio e imbardata), consentendo a un sistema di comprendere il proprio orientamento nello spazio. Viene spesso utilizzato in aviazione, UAV, robotica e sistemi marini per fornire dati accurati di assetto e heading, fondamentali per il controllo e la stabilizzazione del veicolo.

 

Un INS non solo fornisce dati sull'orientamento (come un AHRS), ma traccia anche la posizione, la velocità e l'accelerazione di un veicolo nel tempo. Utilizza sensori inerziali per stimare il movimento nello spazio 3D senza affidarsi a riferimenti esterni come il GNSS. Combina i sensori presenti negli AHRS (giroscopi, accelerometri) ma può anche includere algoritmi più avanzati per il rilevamento della posizione e della velocità, spesso integrandosi con dati esterni come i GNSS per una maggiore precisione.

 

In sintesi, l'AHRS si concentra sull'orientamento (assetto e direzione), mentre l'INS fornisce una serie completa di dati di navigazione, tra cui posizione, velocità e orientamento.

Cos'è il Real Time Kinematic?

Il Real-Time Kinematic (RTK) è una tecnica di navigazione satellitare precisa utilizzata per migliorare l'accuratezza dei dati di posizione derivati dalle misurazioni del Global Navigation Satellite System (GNSS). È ampiamente utilizzato in applicazioni quali il rilevamento, l'agricoltura e la navigazione di veicoli autonomi.

 

Utilizzando una stazione base che riceve i segnali GNSS e calcola la sua posizione con elevata precisione. Quindi trasmette i dati di correzione a uno o più ricevitori mobili (rover) in tempo reale. I rover utilizzano questi dati per regolare le loro letture GNSS, migliorando la loro precisione di posizionamento.

 

RTK fornisce un'accuratezza a livello di centimetro correggendo i segnali GNSS in tempo reale. Questo è significativamente più preciso del posizionamento GNSS standard, che in genere offre un'accuratezza entro pochi metri.

 

I dati di correzione provenienti dalla stazione base vengono inviati ai rover tramite vari metodi di comunicazione, come radio, reti cellulari o Internet. Questa comunicazione in tempo reale è fondamentale per mantenere la precisione durante le operazioni dinamiche.

Cos'è la georeferenziazione nei sistemi di costruzione autonomi?

La georeferenziazione nei sistemi di costruzione autonomi si riferisce al processo di allineamento dei dati di costruzione, come mappe, modelli o misurazioni di sensori, con le coordinate geografiche del mondo reale. Ciò garantisce che tutti i dati raccolti o generati da macchine autonome, come droni, robot o attrezzature pesanti, siano posizionati accuratamente in un sistema di coordinate globale, come latitudine, longitudine e altitudine.

 

Nel contesto delle costruzioni autonome, la georeferenziazione è fondamentale per garantire che i macchinari operino con precisione in ampi cantieri. Consente il posizionamento accurato di strutture, materiali e attrezzature utilizzando tecnologie di posizionamento satellitare, come il GNSS (Global Navigation Satellite Systems), per collegare il progetto a una posizione reale.

 

La georeferenziazione consente di automatizzare e controllare con precisione attività quali scavi, livellamenti o deposizione di materiali, migliorando l'efficienza, riducendo gli errori e garantendo che la costruzione rispetti le specifiche di progettazione. Facilita inoltre il monitoraggio dei progressi, il controllo qualità e l'integrazione con i sistemi informativi geografici (GIS) e il Building Information Modeling (BIM) per una migliore gestione del progetto.

 

Che cos'è INS

Un INS (Inertial Navigation System) è una soluzione di navigazione autonoma che determina la posizione, l'orientamento e la velocità di una piattaforma utilizzando solo sensori inerziali, in genere:

  • Accelerometri (misurano l'accelerazione lineare)
  • Giroscopi (misurano la rotazione angolare)

Come funziona?

I giroscopi tracciano la rotazione della piattaforma (rollio, beccheggio, imbardata). Gli accelerometri misurano il movimento lungo tre assi. Un filtro di navigazione (solitamente un filtro di Kalman) integra queste misurazioni nel tempo per calcolare:

  • Posizione (x, y, z)
  • Velocità
  • Atteggiamento (orientamento)

Caratteristiche principali

  1. Completamente autonomo: non sono necessari segnali esterni per il funzionamento
  2. Elevata frequenza di aggiornamento: spesso centinaia o migliaia di misurazioni al secondo
  3. Funziona in qualsiasi ambiente: sottoterra, sott'acqua, in ambienti chiusi e in ambienti privi di copertura GPS.
  4. La precisione dipende dal grado del sensore: varia da IMU di livello consumer a INS di livello tattico e di navigazione.

Applicazioni comuni

  • Aerospaziale e difesa: missili, UAV, munizioni vaganti, veicoli blindati
  • Marina: AUV, USV, navi, sistemi idrografici
  • Robotica terrestre: veicoli autonomi, SLAM, AGV
  • Rilevamento e mappatura: sistemi di mappatura mobile, LiDAR
  • Industriale: stabilizzazione, tracciamento del movimento