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人工智能新方向！行業呼喚建筑機器人

2021-03-30 18:02:49 來源：

在今年有關權威文件已明確指出，要堅持創新引領發展，培育壯大新動能;要圍繞推動制造業高質量發展，推動傳統產業改造提升;要促進新興產業加快發展，深化大數據、人工智能等研發應用。多位權威人士建議，大力推進智能制造，積極利用人工智能、大數據了解用戶需求、優化生產，將中國制造推向智能化、高端化、市場化。

作為傳統產業的典型代表，2018年中國建筑業總產值達23.5萬億元，同比增長9.9%，但眼下勞動力短缺、勞動生產力率低、工作環境較差等問題突出，工人施工技術的良莠不齊也影響到產品質量的穩定。同時，環境復雜、噪音粉塵等、施工安全風險等，仍是傳統建筑行業的痛點。如何將人工智能等科技創新成果運用于建筑領域，破解建筑業面臨的瓶頸，近年來包括碧桂園在內的一些企業正在進行積極探索:未來或可以讓機器人真正滲透進入建筑工地各生產環節，部分工人則成為管理者，進而實現安全、優質、高效的智慧建造。

行業呼喚建筑機器人

在碧桂園集團董事會主席楊國強看來, 中國是建筑大國，擁有世界上最大的建筑市場，但建筑業大而不優，信息化和智能化程度較低，目前“危、繁、臟、重”特點突出，與時代發展進步已不相適應，急需對行業進行創新改造。

另一個突出問題在于勞動力短缺。據國家統計局發布的數據顯示，2017年從事建筑業的農民工人數為5415.23萬人，占我國農民工總數的18.9%，同比下降0.8%。青壯年勞動力的供給呈現日益緊缺。

實際上，在人工成本昂貴的發達國家，勞動力短缺問題更為扎眼。美國勞工統計局報告顯示，2018年美國建筑行業新增崗位達到33萬個，但80%的建筑公司依然找不到合適的工人。

為了突破瓶頸，全球建筑行業已紛紛將目光聚焦到機器人身上。全自動砌磚機器人“哈德良”原型由澳大利亞工程師馬克·皮瓦茨在2015年研發，并發展為“哈德良X”。它可以一天24小時不間斷工作，每小時能砌1000塊磚，兩天內就能砌完一棟房子。美國一家公司研制的砌磚機器人“山姆”能在一小時內砌好300-400塊磚，速度是普通砌磚工的5到6倍。

楊國強設想:假如一棟30層樓的建設，70%的工人用建筑機器人來完成，留30%的建筑熟練工，培養20%的操作建筑機器人的新型建筑工人，不僅可以從根本上解決安全和質量問題，還能大大提高勞動生產率并節約大量成本。

當前，中國新型城鎮化進程仍在持續，2018年全國房企施工面積達82.23億平方米，比上年增長5.2%。現實中，房地產開發本身就是建筑機器人的應用大用戶，例如墻板安裝機器人、鋪磚機器人、粉刷機器人、焊接機器人等。

不少企業、機構已經宣布進軍建筑機器人領域。地產領軍企業碧桂園目前已經實施超過2000個項目，有著“自帶訂單”的巨大優勢，去年已宣布5年投資800億元建設順德機器人谷項目。此前綠地控股也宣布，要發展人工智能建筑和機器人智能科技。

機器人加速投入實戰

位于北京海淀豐臺，北京首個共有產權房項目--中鐵碧桂園工地在建筑圈小有名氣，前去調研考察的人們更關注的是它用于預制墻板搬運的遙控搬運小車。

預制墻板每塊重達一百多公斤，而這種遙控搬運小車一次可以搬運4到6塊預制墻板，只需要一名女工遙控操作，就能將墻板提升、捆扎、倒放，再通過工地復雜的路況、進出電梯，最終整齊堆放到樓層指定地點。

在廣東東莞的另一處碧桂園住宅項目工地，在搬運墻板的是另一種被稱為AGV的自動運輸機器人，它能通過預設編程、自行識別路徑和避障行進，在特定范圍能實現無人化運輸。這個工地上還在試驗另一款地面找平機器人。

事實上，推進建筑機器人應用并不簡單。科學界的專業細分上，現今大多數工業機器人是一種可編程機器，只能被編程為執行重復的一系列的運動。對于代替工人投入建筑一線，面對極為復雜的建筑工地環境，機器人需要執行更復雜的任務，甚至能夠“思考”并作出決定。

要讓機器人真正滿足未來建筑施工的自動化和智能化，需借力人工智能(AI)，讓機器人能夠學習、感知、解決問題，掌握語言理解、邏輯推理。通過人工智能和建筑機器人的深度融合，研發應用由AI程序控制的機器人，是這一輪建筑業研發和應用機器人的關鍵。

博智林機器人公司實驗室

“與一般的工業機器人相比，建筑機器人作業所在的環境更復雜，遇到的挑戰更大。” 博智林機器人公司智能技術研究總院常務副院長兼人工智能研究所所長梁衍學介紹，“一般的工業機器人會走、會跑，但建筑機器人要在復雜的環境中做得更多。”

研發建筑機器人，不僅是核心控制器，機器人形態、智能化水平提升等也都要探索從頭到尾的自主研發。梁衍學說:“要滿足最基礎的工藝要求，就需要把這些技術都掌握在自己手里，實現全局優化。”