机器人未来：向工业倾斜,几款建筑机器人介绍

日本的建筑业面临着劳动力短缺的问题。为此，日本清水建设公司23日向外界展示了包括焊接机器人（Robo Welder）和巴迪机器人（Robo Buddy）在内的几款建筑机器人，其中一个机器人已经在建筑工地上应用。

焊接机器人（Robo Welder）

这些机器人“身怀绝技”，但基于建筑工程的多样性、精致性和复杂性，机器人目前仅能处理全部建筑工程工作量的1%，借助机器人“实现建筑行业彻底变革”的说法为时尚早。

已进驻建筑工地：为了安全 只上“夜班”

在这几款机器人中，把木板搬进电梯的机器人已首先进驻建筑工地使用，但出于安全和监管方面的考虑，机器人的使用被限制在人类工人下班后的夜班。

在扭螺栓的场景中，扭螺栓机器人展示了它们的优势。人类工人必须用一只手和头来支撑木板，把螺栓含在嘴里，并用另一只手握着扳手，才能将一块木板固定在相应的位置。巴迪机器人看起来就轻松得多：它使用吸盘来拾取一块木板，在传感器的帮助下把木板准确地放置在相应位置，同时旋转机械臂，将木板用螺栓固定，扭完一处螺栓移动到下一个点重复操作。

清水建设公司预计，如果展示的机器人都能顺利工作，未来它们所执行的每项任务所需的工人数量都可以比目前减少1/3或1/4。

期待彻底变革：目前仅能够处理工作量的1%

此前，澳大利亚砌砖机器人“哈德良”面世时，就有建筑机器人将“实现建筑行业彻底变革”的呼声。但清水建设公司执行总裁Masahiro Indo认为，这个判断过于乐观。他指出，建筑工程多样复杂，机器人目前仅能够处理全部建筑工程工作量的1%。目前，对建筑行业来说，试图让机器人处理建筑工程工作量的10%已是极大的挑战，而且还面临成本过高的风险。

他解释说，虽然机器人应用在制造业特别是汽车工厂中很常见，但相比之下，建筑工地使用的机器人必须四处走动，虽然它们执行的任务多数也是重复的，但它们仍须因应建筑物的不同设计，来应对不平坦的地面和曲折的行走路线。

机器人未来：向工业倾斜

尽管如此，清水建设公司认为，机器人在建筑工地，特别是城市建筑中的应用仍有积极的意义，因为城市建筑多为高层建筑，每个楼层的建设工作基本上是重复的，使用机器人可缓解建筑工人短缺，帮助减少建筑安全风险。

目前，在使用德国库卡机器人公司制造的机器人的基础上，清水建设公司也正在开发自己的人工智能系统。目前，日本大部分机器人项目的研发都集中在娱乐和陪伴机器人上，比如软银公司的“胡椒”（搞清洁、做饭还会谈话）和丰田公司的Kiribo Mini（主打情感陪伴）。但日本相关官员已在多个场合表示，将把开发用于工业的机器人作为国家的优先事项。

山姆100：一小时砌400块砖

砌砖机器人山姆100由美国的建筑机器人公司研发，能在一小时内砌好300~400块砖，每天能砌3000块砖，速度是普通砌砖工人的5~6倍。目前，山姆100已经制造出商业版本，每套售价约50万美元。

砌砖机器人山姆100

整套山姆100系统包括传送带、砂浆泵、喷嘴和机械臂。砖块运到机械臂时就已经由喷嘴抹好了水泥，机械臂只需将砖垒起来就行。其原理是利用一组算法，测量机械臂的倾斜角度、速度和方向，利用传感器感应位置，利用激光作为机器臂的锚点，引导机器臂在工作空间的极左和极右两侧之间上下左右移动。

山姆100系统最适用于建筑大面积的平墙，这些平墙常见于大学、医院和其他大型建筑项目中。但山姆100也胜任某些精细建筑，比如它可以依照图像的像素化地图，在墙上用砖头筑出公司的标志，还可以将砖块在墙上打入或凸出约半英寸，形成一个有纹理外观的墙面。

但山姆100是半自动系统，运作时还需要两位工人帮忙，一位工人负责将砖块放上传送带，另一位工人负责抹掉墙上多余的水泥。

“哈德良”：两天能建一栋住宅

全自动砌砖机器人“哈德良”原型由澳大利亚工程师马克·皮瓦茨在2015年研发，并发展为“哈德良X”。它可以一天24小时不间断工作，每小时能砌1000块砖，两天内就能砌完一栋房子。

砌砖机器人哈德良

“哈德良X”采用三维计算机辅助设计（CAD）来计算房子的形状和结构，能够3D扫描周围环境，精确地计算出每一块砖头的位置，然后用28米长的伸缩臂拿起砖头，用压力挤出砂浆或胶粘剂，涂在待黏结的砖块上，按顺序放置砖块；它还可以裁切砖块，并为电线和水管预留位置。“哈德良X”被安装在卡车背上，能够在建筑工地内自由行动。

但“哈德良X”仍处于研发原型阶段，未能生产出商业版本。

未来进展：T-HR3

丰田汽车公司的第三代人形仿生机器人“T-HR3”被认为是下一个能应用在建筑工地的机器人。

人形仿生机器人T-HR3

T-HR3机器人高154厘米，重75千克，拥有29个机身部件，部件能够在多个轴上移动，可以执行复杂的动作。控制者通过控制力量的扭矩伺服模块以及主控系统，能让T-HR3做出与控制者相同的动作，在展示中，T-HR3能根据操控精确地构建乐高模型。T-HR3未来可在家中、在建筑工地、在灾区和医疗机构协助人类工作。