機器人建房,已經走出科幻電影
機器人建房能走出科幻電影嗎(來源:本站浪潮工作室)
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“超級工廠”是一個大型工廠紀實類短視頻欄目,用鏡頭語言,探尋中國工廠最真實也最震撼的一面。
本欄目由本站浪潮工作室 X 本站傳媒科技研究院《了不起的中國製造》聯合呈現。
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下面是文字稿。
掃地、做飯、送餐,從地上跑的,到天上飛的,不知不覺間,機器人已經走出了科幻電影的劇情,開始成爲現實世界的一部分。
現代化的汽車工廠裡,機器人流水線作業,一臺新車誕生只需要短短几分鐘。作爲人類歷史上最複雜且精密的工業流程之一,汽車製造應用機器人不難想象。
但你能想象,造房子也用機器人嗎?
在廣東佛山就有這樣一個特殊的建築工地,碧桂園鳳凰臺。
進入這裡,你看不到傳統施工地上厚重的粉塵,聽不見巨大的噪音,感受不到髒亂差的施工環境,形態各異的機器人進進出出,搬磚、打磨、噴塗、貼牆磚、運輸物料......
這些機器人由碧桂園旗下的建築機器人公司博智林研發生產,有了它們,建築工地彷彿變成了一座智能工廠,讓造房子這門“技術活”,也充滿了硬核科技。
造房子,一直以來都是一項極爲複雜的工程。建造施工的初期,要先打好地基,其中混凝土澆築是關鍵一步。澆築質量關乎到房子的安全,而機器人造房子,就從混凝土澆築開始。
進入混凝土施工現場,你眼前長着機械臂的機器人叫智能隨動式布料機,它需要將混凝土充填進網狀的鋼筋模板裡,由算法精準控制大小臂運動來隨動布料,只需傳統布料工作30%的人力即可完成。
混凝土澆築完成,就輪到地面整平機器人登場,基於博智林自研的GNSS導航系統,機器人按照規劃路徑開始作業,對剛澆築過的混凝土地面進行全自動化整平,可以實現毫米級的準確高度。
完成混凝土澆築和整平,接下來就進入到了牆體砌築的環節。
建造牆體需要大量重複性的搬磚,在這裡,真正的“搬磚工人”是砌塊搬運機器人。
基於博智林自研的超聲波和激光雷達技術,砌塊搬運機器人能夠自動規劃路徑,實現精準上磚、搬運和下磚,還“力大無窮”,單個機器承重達到700公斤,效率約爲人工的2倍。
結束牆體建造,一座房子就有了“雛形”。在成爲人們常說的毛坯房之前,還需要完成混凝土修整,也就是打磨內牆面平整度、垂直度不滿足標準的區域,和天花板的拼縫、溢漿、錯臺、爆點等缺陷。
爲此,測量機器人會率先進入需要打磨的房間,對牆面和天花板進行快速測量。
採用先進的Al測量算法處理技術,只需2分鐘,博智林的一臺測量機器人就能完成單個房間的實測作業,生成3D模型和全局性修補打磨優化方案,不僅效率比人工提升2到3倍,測量結果也更爲精確。
收到測量機器人從雲端傳來的數據後,兩臺打磨機器人即刻開始工作。
除了比人工打磨更高的效率和質量,打磨機器人的“秘密武器”在於自動回收粉塵。衆所周知,在傳統建築施工中,粉塵長期以來都是威脅工人健康的主要因素之一。
毛坯房進入裝修環節,一些存在安全隱患的工作也由機器人來完成。
乳膠漆噴塗時會產生大量油漆霧氣,室內噴塗機器人“面不改色”,就能實現對住宅室內的牆面、飄窗、橫樑、天花板和石膏線等結構的底漆和麪漆進行全自動噴塗。
高空作業危險重重,經過碰撞檢測、超重檢測、風速檢測等多重安全設計的外牆噴塗機器人,能夠應對5級大風等各種不利環境,按照規劃路徑穩定進行噴塗施工,噴塗效率是傳統人工的3到5倍。
作爲碧桂園鳳凰臺項目的負責人,廣東碧越建築公司的王偉曾經負責過很多傳統的建造項目,用機器人來造房子,對他來說也是頭一回,“我們建築工地這一塊現在有近40款機器人在項目上應用,包括相應的測試。”
在這座造房子的“智能工廠”裡,機器人們分工明確,有條不紊地承擔着各類建造工作。
有工程量巨大的混凝土作業,有需要精準度的測量、打磨、貼牆磚作業,還有牆磚搬運、物料運輸這種力氣活,更爲重要的是,它們應對各種惡劣環境,扛下了建築施工過程中的種種危險。
在這裡,你能瞥見建築行業的一種未來。
未來到來之前,當信息化、數字化和智能化浪潮襲來,誰都無法猜中建築行業會如何發展。研發機器人造房子,博智林是走在了時代的前面。
博智林機器人公司的劉忻博士介紹,成立於2018年7月的博智林,算是最早一批進入建築機器人領域做研發和應用的公司。爲此,博智林公司幾乎是從零開始,做核心零部件的研發製造,把它們整裝到建築機器人中去,再拿到工地上去做應用和測試等等,一臺建築機器人投入應用往往要越過無數障礙。
其中,因爲傳統建築工地環境惡劣,隨處可見建築垃圾,不平整的地面,還有無法消散的灰塵,對於建築機器人的研發來說,如何在複雜的施工環境中落地應用成爲一道巨大的難關。
爲此,博智林的科研人員把第一“實驗室”,安到了施工現場。
劉忻博士指出,“爲了讓我們的機器人能夠順利的在複雜環境下工作,我們會在覈心零部件上做自己的研發和突破,比如說激光雷達和一些運動控制的傳感器”。
2018年至今,短短几年時間,博智林已經基於建築全週期的智能建造工序,形成混凝土施工、混凝土修整、砌磚抹灰、內牆裝飾等12個建築機器人產品線,在研機器人近50款。
跟這些建築機器人一起誕生的,還有一個特殊的新職業——智能建造產業技師。
在鳳凰臺項目的建築工地上,智能建造產業技師相當於機器人的“指揮官”,只需在平板點擊幾下,就可以“發號施令”,由機器人自己來完成作業。
曾經有過多年“搬磚”經驗的曾祥連,如今就是一位智能建造產業技師,據他介紹,自己之前搬運建築材料非常吃力,偶然看到機器人造房子的新聞覺得很有意思,便決定主動求職。
如今他的工作內容已經發生了巨大的變化,“現在我們通用物流機器人的話,用平板下單就(能)很方便的實現一個全自動的運料作業,能夠減少人工的勞動力,也提高了安全性”,曾祥連指出。
數字化、智能化的轉型,對於很多行業來說,是決定未來發展的關鍵。
然而,對於正面臨着勞動力老齡化、人工成本上升壓力、安全事故頻發的建築行業來說,科技更重要的是解決當下的問題。
有過多年建造施工經驗的鳳凰臺項目負責人王偉也深有同感,“當前傳統建築行業正面臨居多的制約,用工老齡化的問題凸顯,用工荒、用工成本的上升等問題在加劇。”
用機器人降低人工作業壓力、提高作業效率和效果、創造安全施工環境,這是博智林正在嘗試的一種解決方案,在智能建造的賽道上,博智林也見證了這個領域從0到1的成長。
截至今年10月,博智林已有32款機器人投入商業化應用,服務700個項目,累計施工超1000萬平米。相比全國一年就超過幾十億平米的住宅施工面積,博智林可能只是踏出了“萬里長征”一小步。
但隨着越來越多的企業投身於建築行業的智能化改造,可以肯定的是,改變已經開始發生。