周逛
广东博智林机器人有限公司 528311
摘要：智能制造时代的到来让机器人行业“初出茅庐”，并在建筑行业展开实验与应用。机器人在建筑行业之中能代替一部分工人进行危险操作，可以说建筑机器人的出现对建筑企业与施工人员都有优势。因此本文从建筑机器人的效益优势与应用现状着手，展开机器人在智能制造时代下运用在建筑行业的方式，希望通过分析能为建筑机器人行业的发展带去启发。
关键词：智能制造；机器人；建筑行业；应用
引言：建筑施工中对机器人的运用是基于程序设置开展的自动执行建筑工作的，在这个过程中机器人还能根据人类的指挥进行工作，或者在施工中协助人类展开工作。建筑机器人虽然从本质上来看与其他机器人相差无几，但是建筑机器人在性能上与其他机器人有较大的差距，这些差距来源于行业对建筑机器人所提出的施工安全性、高效性等要求，从而帮助实现建筑施工造价的降低，为施工人员的人身安全提供保障。
一、机器人应用在建筑行业中的原因
除去见证人类文明的发展之外，建筑从最初的简单结构到现在的钢筋混凝土结构，其发展更偏向于高层化、科学化，以满足人们越来越复杂的建筑需求。但正是存在这些复杂的需求，一部分功能的实现不能再依靠人力，而需要结合智能制造寻求出路，进而出现了“建筑机器人”，为现代建筑行业的发展以及建筑施工装备的科技化发展提供支持，也是其优化升级的必然结果[1]。
建筑机器人驱动的内生动力主要体现在以下几个方面：劳动力老龄化、人工成本不断提高；安全事故频发、风险高；劳动生产率低、增速慢；高浪费、高污染。随着人口红利的消失，中国的建筑业面临着巨大的人工成本压力以及高危、生产效率低等一系列难题。建筑行业是世界上数字化程度最低，自动化程度最低的行业之一。在既有的现代化技术体系中，最有可能承担起建筑业革新重任的便是机器人技术，时下，智能建造与建筑工业化协同发展，代表了建筑业高质量发展方向，已经成为世界建筑业大国不断加大投入、积极探索的最前沿领域，特别是建筑机器人应用前景广阔、市场巨大，已经成为全球建筑业的关注热点。
二、智能制造时代下机器人在建筑行业中的应用
2.1 建筑机器人类型
建筑机器人在智能制造时代下的发展与机器人类型都将受到建筑工程施工需求的影响，以基础理论来看，建筑工程施工当中存在复杂化的工序都能使用相对应的机器人进行人工替代与辅助施工，这既是智能制造时代下机器人的发展方向，也是机器人自身潜力挖掘的方向。建筑施工从土方工程到基础工程，再到砌筑、钢筋混凝土、装修工程、防水工程等步骤繁多，施工工序及作业场景复杂且多样，因此建筑行业发展所需要的建筑机器人类型较多。但是从实际投入使用的建筑机器人来看，其种类依然受到限制，功能与性能均有较大的提升空间，由此可见智能制造时代下建筑机器人依然可以进行潜力开发。
建筑机器人要细分，其实可以性能着手进行划分，比如有坑道作业机器人、主体工程施工机器人、建筑检查机器人，就拿坑道机器人来说，其作为建筑工程施工场地处理机器人，需要进行基坑穿孔、凿岩、阔底孔、涵拱合桩等施工。因此为满足上述施工要求，结合智能制造技术产出了全自动液压凿岩机器人、涵拱自动合装机器人、混凝土浆喷涂机器人[2]。随着技术的完善当前建筑机器人不仅仅运用在基础建筑作业之中，还涉及到了桥梁与深海作业，同时优化的还有建筑机器人的性能，面对广大的市场需求，机器人仍然能进行深层次的研发。
2.2 建筑机器人应用场景
建筑工程施工根据不同内容有不同的工序特点，那么建筑机器人在建筑施工之中进行应用需要针对建筑施工场地处理、建筑主体工程、建筑装饰装修等方面开展工作，除此之外，建筑机器人还能展开建筑的检查清洁工作。比如：建筑机器人处理施工场地，建筑施工场地工作中包括了测量放线、基坑挖掘、岩石开凿、管道排水、基坑支撑面喷涂以及场地平整等等，在这些施工工序之中都有相应的机器人进行施工工作。建筑主体施工中的建筑机器人运用，建筑的主体施工通常为主体混凝土的搅拌浇筑、钢筋配置以及建筑墙体砌筑。建筑主体施工时间最长、工程技术最复杂，在这一阶段内采用建筑机器人，在节省人工成本的同时，还能利用建筑机器人提高工程的施工效率，缩短施工工期，从而达到工程造价降低的目标。建筑机器人在建筑装饰装修中的应用，建筑整体施工中装饰装修类工程包含了建筑地面平整、抹灰、门窗安装等等，这类施工为确保安全性对于装修精度要求十分高[3]。就拿抹灰施工来说，其平整度的保证依靠人力只能维持在百分之三，好需要在施工中反复进行坚持与施工，而在建筑机器人的施工中，设定程序，机器人便能高精度的展开工作，通过调查研究发现抹灰机器人施工下平整度能达到百分之一，大大节省了返工与检查的时间，使得建筑施工工作效率增加。截止目前，笔者所在单位已形成混凝土施工、混凝土修整、砌砖抹灰、内墙装饰等12个建筑机器人产品线，其中绝大多数机器人可同时适用于现浇混凝土工艺与装配式建筑施工，已有18款机器人在超过15个项目中开展试点应用，累计应用施工面积达80万㎡。其中，智能化造楼机、智能随动式布料机、地面整平机器人、喷涂机器人等较为成熟的产品已进入商业化应用阶段。
三、结束语
综上所述，虽然建筑机器人最早起源于日本，但是在时间发展中各个国家依靠智能制造技术以及相关科学技术的发展，已经意识到建筑机器人在运用中所带来的优势。但是建筑机器人的应用并不是一本万利，在时代变迁下，建筑机器人发展以及研究同样也会受到经济波动、建筑企业经济效益、市场竞争增加等影响。要实现建筑机器人行业的发展，需要从上述影响着手进行技术优化以及市场研究，以求在建筑机器人行业发展的黄金时间段，以自身过硬的技术找到新的发展方向。
参考文献：
[1]互联网. 智能制造时代的工业机器人发展新趋势[J]. 机床与液压, 2017, 45(016):142.
[2]王宝鑫. 智能制造时代的工业机器人发展新趋势分析[J]. 发明与创新:职业教育, 2019, 000(001):66-67.
[3]王策, 马亮. 智能制造时代下机器人在建筑行业的应用[J]. 信息周刊, 2019, 000(041):P.1-1.
作者简介：周逛（1982.10）男；民族：汉族；籍贯：湖南省新邵县；职称：工程师；学历：硕士研究生；研究方向：建筑机器人/机电一体化/非标自动化设备。