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建筑科技

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各地建筑機器人嶄露頭角 開辟智能建造新路徑

來源: 時間:2022-09-09 16:46:04 瀏覽次數(shù):

近年來,隨著建筑業(yè)轉型升級,“智能建造”成為熱詞,建筑機器人開始從概念變?yōu)楝F(xiàn)實,并逐漸商用,在全國各地建筑工地顯“身手”。

建筑機器人的實際應用情況如何?能否進行大范圍推廣應用?近日,中國建設報記者赴上海、河南、重慶、黑龍江、廣西等多地進行調研。

國家鼓勵建筑機器人研發(fā)和應用

早在2020年7月,住房和城鄉(xiāng)建設部等13部門印發(fā)了《關于推動智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導意見》,多次提到推進建筑機器人應用。建筑機器人真正登上建筑工地舞臺則是在2021年。2021年2月初,住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布《關于同意開展智能建造試點的函》,確定全國7個項目開展智能建造試點工作。

今年年初發(fā)布的《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出,加強新型傳感、智能控制和優(yōu)化、多機協(xié)同、人機協(xié)作等建筑機器人核心技術研究,研究編制關鍵技術標準,形成一批建筑機器人標志性產品。積極推進建筑機器人在生產、施工、維保等環(huán)節(jié)的典型應用,重點推進與裝配式建筑相配套的建筑機器人應用,輔助和替代“危、繁、臟、重”施工作業(yè)。

5月,住房和城鄉(xiāng)建設部公開征集遴選智能建造試點城市,試點城市重點開展的工作之一就是培育智能建造產業(yè),發(fā)展建筑機器人等新產業(yè),打造智能建造產業(yè)集群。

今年早些時候,南寧空港GTC項目探索應用找平機器人進行作業(yè)。相比于傳統(tǒng)人工找平,找平機器人的施工效率更高,質量更好,能顯著提高地面的平整度,減少大量施工縫,不易出現(xiàn)裂縫,平整度誤差更小,提升了工作效率,降低施工成本,工程實體質量也獲得了顯著提升。

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圖為南寧空港GTC項目探索應用找平機器人進行作業(yè)。

據(jù)施工企業(yè)相關負責人介紹,找平機器人體積小、重量輕,操作簡單,只需要5人即可組成施工組,每天可輕松整平3000平方米,是普通人工整平的8-10倍。南寧空港GTC項目應用找平機器人累計施工260922平方米,對比人工施工節(jié)約成本70余萬元。

據(jù)了解,除了專門的機器人研發(fā)機構外,近年來,國內個別大型房地產企業(yè)和龍頭施工企業(yè)也投身建筑機器人研發(fā)和應用,并已在部分項目“試水”使用,正在醞釀進一步推廣使用。

建筑機器人尚未大規(guī)模應用

安裝好“激光導航”——智能離線規(guī)劃器、“能源站”——智能供料系統(tǒng)、“精準操作魔法”——智能升降機械臂,砂漿準備、自檢就位后,操作人員按下遙控器,“新工友”按照一次0.9米的寬度,從下至上將水泥抹上墻,完成后繼續(xù)往前移動,直至整面墻抹灰完成。

這是上海交大醫(yī)學院浦東校區(qū)學生宿舍樓項目最近上崗的抹灰機器人在施工作業(yè)。只見這位“新工友”,身寬0.9米,腳下有輪,施工時依據(jù)地上的綠色激光線行動。據(jù)項目部測算,2臺抹灰機器人4天即可完成一層樓約2000平方米的抹灰工作,以往人工作業(yè)則需要40個工日,相當于一天能完成人工作業(yè)10天的工作量。

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圖為黑龍江省哈爾濱市某房地產建設項目,工人在圍觀新來的“工友”。

而在黑龍江省哈爾濱市南崗區(qū)一個正式施工的房地產項目,記者看到,技術人員操作平板電腦發(fā)出指令后,一臺打磨機器人迅速開動磨盤,將粗糙的“墻面”打磨拋光,打磨產生的灰塵也由機器人自帶的吸塵系統(tǒng)收集起來,再次回收利用。與過去人工打磨漫天灰塵不同,機器人此舉大大優(yōu)化了作業(yè)環(huán)境。

清華大學北京信息科學與技術國家研究中心副教授、大數(shù)據(jù)科學研究院智慧城市大數(shù)據(jù)研究中心杜明芳表示,建筑機器人能夠替代工人進行勞動,將人從繁重的勞動中解脫,還可以提高施工效率和品質,應用前景非常好。但目前國內只有少數(shù)高校、科研院所和企業(yè)涉及建筑機器人的研發(fā),總體應用并不多。

大規(guī)模應用還有難題待解

建筑機器人應用在業(yè)內備受關注。然而,記者近期在全國多地走訪了多家建筑施工企業(yè)發(fā)現(xiàn),少數(shù)企業(yè)已開始小范圍探索使用建筑機器人,但大部分企業(yè)仍在觀望,對新技術新事物的接納持保守態(tài)度。

建筑機器人研發(fā)出來后,為何沒能快速實現(xiàn)大面積推廣應用?

多位受訪的建筑行業(yè)內人士表示,首先,建筑機器人一般具有數(shù)倍于傳統(tǒng)人工作業(yè)的工效性價比,但現(xiàn)有模式下,裝備的購買使用者無法提供持續(xù)的設備運轉率和專門化的維保支持,導致機器人的效率無法發(fā)揮,購買者的投資回報周期長,影響企業(yè)積極性。

其次,是施工效率問題。一家建筑施工企業(yè)的技術負責人告訴記者,大多數(shù)建筑工地施工現(xiàn)場環(huán)境復雜,在大部分環(huán)境中,建筑機器人無法達到完全脫離人工控制的程度,需要工人輔助操作,總體來看,施工效率并不比傳統(tǒng)人工作業(yè)高很多。

最后,是安全保障問題。杜明芳認為,建筑機器人涉及建筑工程和人工智能兩個學科,目前市面上的建筑機器人多從工程應用的角度出發(fā)進行研發(fā),對人工智能源頭性基礎理論和技術的研究不夠,對機器人底層邏輯關注不夠,其技術和通信安全性有待進一步驗證。

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