在人类工程史上,建筑业拥有悠久的历史,它不仅与人类的生活紧密相连,还承载着丰富的文化和历史印记。然而,与现代农业、交通运输和商贸等行业相比,建筑业在智能化、信息化和自动化方面显得相对落后。为了应对这一挑战,建筑业迫切需要一场深刻的变革。
在现有的现代化技术体系中,机器人技术最有可能推动建筑业的革新。机器人是机电技术和信息技术融合的成果,过去三十年间,机器人技术的应用已经彻底改变了众多行业,尤其是在汽车制造领域最为显著。机器人的出现,旨在解决“危险、繁复、肮脏、劳累”的工作问题。建筑业恰恰具备这些缺点:高强度的工作、恶劣的工作环境和较高的风险。因此,“建筑机器人”应运而生,旨在改善工作环境,提高工作效率,最终实现建筑施工的自动化。
建筑机器人不仅可以显著提升建造效率,还能保障施工人员的安全,提高建筑质量。建筑业一直是高危行业之一,伤亡率较高。建筑工人长期处于恶劣的工作环境中,经常接触泥浆、粉尘和噪音,这对健康构成威胁。此外,随着人口老龄化加剧,建筑业面临劳动力短缺的问题。建筑机器人能够弥补劳动力不足,提高工作效率。例如,使用机器人3D打印技术,传统的建造周期可以从6到9个月缩短到1到2天。在自然灾害发生时,机器人可以快速重建家园。
建筑业是资源密集型行业,传统手工建造方式导致材料浪费严重。据估算,一栋普通民居在建造过程中材料浪费率高达40%。而机器人技术的应用,可以实现精准规划和精细作业,减少材料浪费,甚至实现零浪费。此外,建筑机器人还可以减少垃圾排放,提高原料利用率,从而实现无污染建造。
从建筑技术演进的角度看,建筑机器人有望将设计理念转化为现实。数字化建造技术,如建筑机器人,是连接数字世界与物质世界的有力工具。2021年2月,中国住房和城乡建设部发布了《关于同意开展智能建造试点的函》,确定在上海、重庆、广东等地的7个项目开展智能建造试点,推动建筑业高质量发展。
作为碧桂园集团的全资子公司,博智林致力于研发建筑机器人,目标是实现安全、高效、环保、智能的建造方式。经过短短两年半的时间,博智林实现了从自主研发到工程测试再到批量化商用的全过程。博智林在全球范围内率先实现了大规模、系统性的建筑施工自动化,成为智能建造与建筑工业化解决方案的领先者。
博智林机器人与智能产品研究院副院长曲强博士带领团队,深入研究混凝土施工机器人。他们在建筑工地上不断试验,记录每一个数据,克服了各种困难。最终,他们的努力取得了显著成果,建筑机器人能够连续作业2小时以上,完成100平方米以上的平整工作。博智林还研发了多种机器人,如测量机器人、楼层清洁机器人、地坪研磨机器人、外墙喷涂机器人等。
建筑机器人的发展依赖于通用机器人技术和对建筑行业需求的精准提炼。传统建筑设备如挖掘机、推土机等可以通过新技术改造,实现半自主化或自主化,减轻劳动强度,提高安全性和效率。同时,专用机器人可以根据建筑业的特点进行研发,满足特殊需求。此外,建筑机器人的发展还需要政策的支持,包括标准的制定和行业规范的建立。
总的来说,建筑机器人作为一项具有巨大发展潜力的技术,有望实现更安全、更高效、更绿色、更智能的建造方式,推动建筑业的跨越式发展。建筑业在中国是一个重要的支柱产业,这为建筑机器人的发展提供了坚实的保障。未来,随着政策的支持和技术的进步,建筑机器人将在行业中发挥更大的作用。