摘要：当今，建筑业产值逐年递增，同时又面临着事故多发、劳动力缺乏、施工标准一致性差、劳动力成本不断增加的压力。与此同时机器人技术有了长足的发展，以机器人技术为核心的各种装备越来越多，在各个行业引领着技术发展的新方向。将机器人技术引进到建筑业，形成具有专业建筑功能的建筑机器人，是解决建筑业诸多问题的有效途径之一。但目前国内的建筑机器人大多没有形成产业化的规模。本文就建筑机器人的相关内容进行了分析，并分析了其发展趋势。 关键词：建筑机器人；现状；发展趋势
自50年代第一台机器人研制成功至今，机器人技术的发展基本上经历了3个阶段:第一代为示教再现型,它重复最初示教的工作：第二代为具有感知功能的可编程型,具有视觉、力觉、触觉及接近觉等感知能力，这两代机器人主要为大规模生产所采用，如装配、锻压、喷漆、焊接及检修等作业：第三代为智能型,这种机器人装有多种传感器，基于人的思维方式进行判断，对作业环境具有适应性，能够基于环境的变化自动编程，从而确定动作。第三代机器人与第五代计算机技术密切相关,目前正处于实验研究探索阶段。对于机器人的开发与应用，国 内外机器人专家公认为应该优先发展工作于恶劣环境下的特种机器人。建筑行业是仅次于采矿的第二危险行业，施工过程中事故多、劳动强度大、生产率低，在建筑业中引入机器人技术可以把建筑活动扩展到人所不适的场所，如核幅射污染、高温、高压及水下作业,并且可以提高作业效率，将人类从简单重复及繁重的传统建筑业中替换出来，具有较大的社会效益和经济效益。
一、发展建筑机器人的重要意义
1、建筑机器人是保障施工人员安全、提升工作品质的必然选择。
建筑业是公认的高危行业，伤亡率仅列于矿山与交通事故之后。另外，建筑施工人员的工作条件极差，繁重的操作，充斥着泥浆、粉尘、噪声、震动等的工作环境，极大地危害着从业人员的身心健康，导致职业病高发。若要将建筑工人从中解脱出来，就现有技术发展水平来看，机器人技术或是破解这一难题最佳也可能是唯一的途径。
2、建筑机器人是实现人与自然和谐发展的有效途径。
传统建筑施工均为“侵入式”开发，先开挖破坏原有植被，这一方式对于自然环境的破坏性很
大。另一方面，建筑施工期间产生的固体垃圾、废水、有毒有害物化学物质也会对环境产生很大危害。此外，水泥、钢材、玻璃等原材料的生产，对于环境的污染也很大。在倡导环保的时代大背景下，如何实现更具环境友好性的营建开发、减少垃圾及废物排放、提高原材料的利用率，均是时代对于建筑业革新的迫切要求。而以建筑机器人为代表的未来数字化营建技术，有望彻底重塑建筑业的面貌，实现真正的绿环保、无污染的营建。
3、建筑机器人是构建节约型社会的时代诉求。
建筑业属于资源需求极为密集的行业，而传统的手工作业方式又流于粗放，建材使用不能精确控制，导致营建过程的材料浪费极为巨大。据有关部门测算，一栋普通民居建造过程的材料浪费率高达40%。此外，老旧建筑的拆除目前还未形成资源化回收的观念，除钢筋等少数金属材料外，其他材料均被作为建筑垃圾填埋，这种资源浪费的规模难以估量。事实上，若采用建筑机器人代替人工施工，通过合理规划和精细化作业，可大幅减少原材料浪费，甚至实现零浪费；利用机器人技术也可以实施老旧建筑材料的回收再利用。这些无形之中将会降低建筑成本，也符合构建节约型社会的时代价值要求。
二、建筑机器人发展现状分析
关于建筑机器人的研究起源于日本，1982年，日本清水公司的一台名为 SSR-1的耐火材料喷涂机器人被成功用于施工现场，被认为是世界上首台用于建筑施工的建筑机器人。之后，越来越多的建筑机器人不断问世。美国军方的John Deeve 690C掘进机被用来修复爆炸毁坏的跑道；麻省理工学院的trackbot和studbot被用于墙体内部建设；日本清水公司的多功能行走车（MTV-1）可以修平和磨光砼楼板表面，并且能够自动躲避墙壁和立柱；外墙喷涂机器人可以进行外墙中间层以及保护层的自动喷涂，作业效率是人工的5倍；日本鹿岛建设株式会社的隧道钻探机可以进行钻探、鼓风、清理以及混凝土的喷浆作业；放射性砼切割机器人被用来进行核电站水泥柱的拆除作业。
自来水供水系统我国在建筑机器人领域的研究起步较晚，目前主要集中在大学和一部分研究所，多数也是机器人相关领域的团队在研究。如哈尔滨工业大学研究的遥控壁面爬行机器人，可以完成建筑物或者大型容器的壁面喷涂和检查。山东矿业大学研究出一种煤矿井下喷浆机器人，可以实现自动、均匀的高效作业。河北工业大学研究开发了一种室内板材安装机器人，可以实现竖立面上大理石板材自动高效的干挂安装。
三、建筑机器人今后发展的相关措施
诺基亚cdma1、加速传统建筑设备的机器人化改造。
对现有的建筑施工设备进行机器人化改造，是发展建筑机器人技术并使其快速投入应用的一条捷径。例如，对于建筑用工程施工车辆，如挖掘机、推土机、压路机、渣土车等，可基于遥操作、自主导航与避障、路径规划与运动控制、智能环境感知、无人驾驶等技术对其进行改造，实现相关车辆操作的遥控化、半自主化，甚至完全自主化，减少操作人员的工作负担、优化工作环境、提升作业安全性和效率，推进施工作业的标准化和精细化。参照这一模式，亦可考虑对塔吊、起重机等提举系统进行遥操作改造，通过远程遥控操作彻底解除施工人员的安全威胁。
2、大力推动建筑业专用机器人系统研发。
毋庸置疑，建筑业有其独有的特殊性，故通用技术不可能解决所有问题。为了能够更好地实施营建，根据建筑业之特性研发专用建筑机器人，是极其必要的。例如，3D打印建筑机器人的突出代表“轮廓工艺”技术，针对房屋施工的各种特殊需求，进行了有效的针对设计，最终才成就了该系统直接打印包括水电管线在内的完整房屋的能力。喷浆机器人、ERO混凝土回收机器人等，均是针对建筑业的特殊需要定制研发的。这一方面的工作，后续要进
遥控机器人一步加大力度。
3、促进可穿戴辅助施工机器人研究。
短期之内，建筑机器人尚不能完全替代工人施工。因此，未来对于具有防护、增效作用的外骨骼机器人系统的需求会非常旺盛。这类系统的结构设计可参考军用外骨骼机器人进行，功能方面则依赖于具体的应用场景。特别是营建施工中大量存在的合作实施工序，需要机器人系统主动予以配合，此时对于人员动作意图的识别并合理施助，是一个较难解决的问题。
四、结语仓库监控
萨纳克
建筑机器人作为一个具有极大发展潜力的新兴技术，有望实现“更安全、更高效、更绿、更智能”的信息化营建，整个建筑业或借机完成跨越式发展。近些年，我国在工业机器人、特种机器人以及机器人通用技术方面已经积累了较多的经验，并储备了大量人才，加之国家大力倡导创新的利好局势，建筑机器人未来在我国必将取得长足的发展。
参考文献：
梭式止回阀[1]于军琪，曹建福，雷小康.建筑机器人研究现状与展望[J].自动化博览,2016(08).
[2]韩靓.智能制造时代下机器人在建筑行业的应用[J].建筑经济,2018(03).
[3]李忠东.建筑机器人大显身手[J].湖南安全与防灾,2017(04).
[4]张广川.可实现自动砌墙的建筑机器人设计[J].机械,2011(08).
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