全球建筑業正處于機器人革命的風口浪尖。最近的報告預測，在對更智能、更安全、更有彈性的建筑需求的推動下，到2028年，建筑機器人市場將激增至6.82億美元。從自動駕駛起重機到砌磚機器人，這些技術正在從頭開始實現古老流程的現代化。結果已經是顯而易見的——提高生產力、可持續性，最重要的是——安全性。機器人和人工智能正在防止工人受傷，接管危險任務，加快重復性工作的速度，創建項目現場的實時數字孿生，并為氣候友好型結構鋪平道路。以下是機器人如何通過五種關鍵方式改變建筑行業的預覽：機器人外骨骼和鉆機的設計與工人的身體融為一體，可以分散水泥鉆和手錘等工具的重量。這就避免了重復性工作的重量集中在肩膀、手臂和背部。傳感器可確保設備與施工人員完全同步移動，以減少任何阻抗或勞損風險。總部位于加利福尼亞州的Ekso Bionics等公司已經推出了外骨骼，可以將人的力量最多增加15磅，從而能夠更安全地操作重型工具。
這些仿生服可以防止受傷，讓建筑工人能夠更長時間地高效工作，而不會造成肌肉疲勞或給自己帶來危險。機器人擅長接手單調乏味的建筑工作，例如在高空用錘子鉆孔，以及反復將沉重的材料從一個工地搬運到另一個工地。這對人類工人來說不僅枯燥乏味，而且還可能因暴露于巨大噪音、粉塵和肌肉損傷而引發長期問題。然而，機器人系統可以精確地完成這些重復性任務，而且不會讓人感到疲憊，也不會危及安全。更先進的機型，如半自動泥瓦匠，還可以在砌磚任務中使用掛鉤附件來拾取、放置和灌漿砌塊。
這使建筑商能夠專注于特別需要人類靈活性、創造力和監督的工作。工人和機器人技術的結合可以顯著提高生產力。像喜利得半自主Jaibot系統這樣的機器人正在進一步優化設施的效率。Jaibot參考項目的詳細 BIM 掃描來確定每根柱子的精確鉆孔位置，然后自動導航定位并高效執行安裝程序，無需指導。這使得機械、電氣和管道工作流程全面加速。Jaibot每次充電可以完成500 多個洞，完全自主工作長達8小時，而工人們則可以處理更復雜的活動。
圍繞鋼梁安放、砌磚和模塊化建筑的類似創新也加快了核心建筑流程。通過利用機器人技術消除死板安裝任務的瓶頸，可以大大縮短完工期限。波士頓動力公司的Spot等先進測繪機器人通過數字孿生為施工進度提供了前所未有的可見性。使用集成LIDAR傳感器和SLAM技術，Spot可以在夜間部署，在設施周圍行走并收集更新的3D空間數據。這會產生復雜的數字網格模型，實時顯示結構的微小發展。然后，現場經理可以將數字孿生疊加與BIM藍圖進行比較，以量化每日進度或了解哪些地方可能需要額外的人力關注才能趕上。
數字孿生還能驗證在快速發展的建筑中，供電、供水和通風是否符合規定。此外，這些數據還能提供隱蔽基礎設施的終生可視性，有助于未來的改造、維護和運營效率。將機器人技術與BIM技術相結合，還為優化建筑物在整個生命周期內的可持續性鋪平了道路。能源分析算法可以使用數字孿生數據和氣候預測來模擬結構幾十年的熱性能。工程師可以立即了解隔熱層位置等因素對各樓層供暖的影響，并能在實際建造前以數字方式調整各要素。
這樣就能從一開始就建造出最高效的基礎。機器人還能通過自動安裝管道系統、太陽能電池板和自動化調節光線/熱量流動的窗戶。當技術或氣候因素發生變化時，以BIM為基礎的數字孿生系統就能指導進行簡便的改造。機器人和自動化有望徹底改變建筑項目——從現場安全到整個生命周期的效率。通過增強的數據捕獲和實時分析訪問，構建者可以實現設計和開發前所未有的可見性。這為項目展開時可持續性、質量和成本效率的根本改善鋪平了道路。如果該行業希望在利潤緊縮和復雜性不斷增加的情況下保持競爭力，那么現在是時候進一步投資這些技術了。機器人技術是推動建筑業下一波進步的關鍵。來源：Pete Felton，Pete Felton是英國國家機器人館的業務開發主管，國家機器人館是英國的機器人和人工智能中心，位于蘇格蘭愛丁堡的赫瑞瓦特大學。
