摘要：我國經(jīng)濟正在不斷的發(fā)展，建筑行業(yè)也迎來了發(fā)展高峰期，對建筑行業(yè)目前的情況來看，將機器人技術(shù)引入到建筑行業(yè)中已經(jīng)成為了建筑行業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。通過機械結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)等這些方面，對墻體施工機器人、裝修機器人以及救援機器人等研究情況進行了闡述。而且，還從傳感器技術(shù)、導航技術(shù)等方面，提出未來機器人的發(fā)展方向。本文主要對建筑機器人應(yīng)用與發(fā)展進行了簡要的分析，并且提出了相關(guān)的建議，希望能夠給相關(guān)人士提供幫助。

關(guān)鍵詞：建筑機器人;機械化;智能化;精度;傳感器技術(shù)

引言：

這幾年來，世界經(jīng)濟的發(fā)展狀態(tài)不理想，各個國家都要尋找經(jīng)濟的突破點，加快經(jīng)濟的發(fā)展。在這背景下，德國在2013年的時候提出了“互聯(lián)網(wǎng)+制造”的戰(zhàn)略，簡稱“工業(yè)4.0戰(zhàn)略”，而其他國家則紛紛模仿，根據(jù)自己國家的實際情況提出戰(zhàn)略計劃。

而我國在這個時候已經(jīng)步入了老齡化的階段，勞動力正在急劇的縮減，而且建筑這個行業(yè)特別依賴勞動力，比如：勞動行業(yè)中的許多工序都需要依靠許多工人一起完成，而且建筑行業(yè)的危險系數(shù)較高，我國對各個行業(yè)的事故進行了統(tǒng)計，建筑行業(yè)的事故以及傷亡人員的數(shù)量高居首位，遠遠超過了其他行業(yè)的事故量。而且傳統(tǒng)的人工作業(yè)方式?jīng)]那么細致，建筑施工的質(zhì)量得不到保障。所以，我國根據(jù)此情況，提出了“建筑4.0戰(zhàn)略”，就是根據(jù)我國如今的建筑行業(yè)情況，將機器人技術(shù)引入進來，解決了建筑行業(yè)的許多問題與需求。

一、國內(nèi)外現(xiàn)狀

日本是第一個研制出建筑機器人的國家，型號為SSR-1的耐火材料噴涂機器人。通過多年的發(fā)展，許多國家對建筑機器人都頗為重視，建筑機器人得到發(fā)展，在建筑工程中得到應(yīng)用。根據(jù)機器人的性能，可以將機器人分為墻體施工機器人、裝修機器人、維護機器人、救援機器人以及3D打印機器人這5種類型。

1.1 國外建筑機器人發(fā)展狀況

1.1.1 墻體施工機器人

第一臺應(yīng)用于墻體施工的機器人是由日本生產(chǎn)的，但隨著墻體施工的難度增加，導致墻體施工機器人的工作效率下降，隨后歐盟在此基礎(chǔ)上進行改造，加入自動導航收納系統(tǒng)，但該系統(tǒng)會受天氣等因素的影響，并沒有應(yīng)用到建筑施工中。最近幾年，建筑行業(yè)的事故發(fā)生率上升，工人的成本增加，墻體施工機器人又重新被建筑行業(yè)重視。德國某大學研制出墻體施工機器人，該機器人通過傳感器接受信號，夾具裝置夾緊磚塊，再有電機對鋼絲繩進行驅(qū)動，完成磚塊的安裝環(huán)節(jié)。傳感器能夠精準定位磚塊，加入數(shù)字濾波等技術(shù)，讓傳感器能夠?qū)崟r檢測磚塊的情況，在一定程度上能夠減少失誤，避免磚塊受力不足滑落。

1.1.2裝修建筑機器人

隨著人們生活質(zhì)量提高，人們對室內(nèi)的裝修水平也在不斷上升，裝修難度也相應(yīng)的上升。為了解決該問題，研究人員進行了大量的研究。比如韓國某大學研發(fā)的裝修建筑機器人，該機器人擁有全自動噴漆功能，該機器人的噴漆裝置由控制系統(tǒng)進行控制，對噴漆的噴出量進行控制。該機器人最大的優(yōu)勢是能夠檢測周圍的風速，根據(jù)實際的風速改變吸盤的吸力，保證操作能夠穩(wěn)定的實行。

1.1.3維護建筑機器人

隨著時間的流逝，任何建筑質(zhì)量都會降低，外觀也會非常臟亂，需要進行定期的清潔、檢查等環(huán)節(jié)。而一幢高大的建筑，采用傳統(tǒng)的人工清洗弊端較多，人工清洗費用太高，危險系數(shù)也較大，還不能保證維護的質(zhì)量。所以，維護建筑機器人被建筑行業(yè)所重視，日本某大學研發(fā)出一款專門清洗外墻的維護建筑機器人，該機器人模塊化設(shè)計比較突出，能夠?qū)崿F(xiàn)多功能的擴展，能清洗建筑外墻，也能對建筑的質(zhì)量進行檢測，節(jié)約大量的成本，保證建筑的質(zhì)量。通過實驗證明，該機器人能夠在短時間內(nèi)清洗建筑一個周期。

1.1.4救援建筑機器人

如今經(jīng)濟在快速增長，高樓大廈在一幢一幢的出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)自然災(zāi)難，傳統(tǒng)的人工救援難度系數(shù)較大，也比較危險。救援時間是很寶貴的，應(yīng)該在最快的時間內(nèi)搶救受傷人員與財產(chǎn)，救援機器人能很好的勝任這個職位。日本某大學研發(fā)出功能性救援機器人，該救援機器人能夠提供空中救援、地面救援，通過測試，該機器人能夠?qū)⒕仍畔⒎答伣o救援人員，對救援地區(qū)進行實時檢測，協(xié)助救援人員展開救援，節(jié)省寶貴的救援時間，使得救援效果最大化。

二、建筑機器人發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)

在研發(fā)機器人的過程中，需要做到成本低、易操作、高效率的目的，而實現(xiàn)這一目的需要從以下幾個方面去實施。

（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計

如今的機器人還在設(shè)計的初級階段，具有體積大、重量大的問題，導致部分的功能受到影響?？梢酝ㄟ^減輕研發(fā)材料重量來實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，保存原有的功能，按照這個標準研發(fā)的機器人，能夠節(jié)省材料成本，體積小質(zhì)量高。

（2）傳感器技術(shù)

傳感器技術(shù)主要用于感知周圍的情況，而建筑行業(yè)的工作環(huán)節(jié)多，建筑機器人需要針對性的設(shè)置不同功能的傳感器，比如：壓力、視覺以及聲控傳感器，相當于人的感官，感知周圍的情況。

（3）導航定位技術(shù)

導航技術(shù)能夠給機器人提供避障的功能，在開展工作時，通過傳感器的輔助，順利移動到目標位置。導航定位技術(shù)為機器人的工作帶來了便利。

（4）控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)是機器人的中樞，控制系統(tǒng)能夠決定機器人的主要性能與功能，控制系統(tǒng)能讓機器人更穩(wěn)定、高效的開展作業(yè)，控制系統(tǒng)主要趨于智能化、模塊化。

三、結(jié)語

建筑行業(yè)的事故發(fā)生率及人員傷亡數(shù)量領(lǐng)先于其他的行業(yè)，建筑機器人是應(yīng)時代而生的產(chǎn)物，建筑機器人的應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋了整個建筑行業(yè)。本文主要對墻體施工機器人、裝修建筑機器人、維護建筑機器人以及救援建機器人的關(guān)鍵技術(shù)進行分析，保證未來機器人在建筑行業(yè)中的發(fā)展，突出我國的建筑行業(yè)技術(shù)，為我國的建設(shè)增添一份力量。

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作者簡介：李靜巖（1992-），男，漢族，籍貫：廣東省深圳市，職稱：機械工程師一級，學歷：全日制本科，研究方向：機械設(shè)計制造及自動化。