机器人在建筑业中的应用

机器人在建筑业中的应用

孙毅

国基建设集团有限公司东莞分公司， 523000

摘要：经济增长与社会进步，促使建筑业得到迅猛发展，工程数量、规模均在发生着巨大变革，能够为人民群众提供正常生活、学习与工作的场所。而随着时代的不断发展，机器人的出现，能够进一步提升建筑业的施工效率，同时，全面推动施工作业的便携化、现代化、科技化、智能化发展。基于此，本文将重点围绕在建筑业中机器人的相关应用策略做出细致、深入的分析。

关键词：机器人；建筑业；应用

前言：建筑业的大力发展，能够为社会发展带来巨大的经济效益。而提高施工作业的质量与效率，能够直接决定整体工程建设的稳定性、安全性。随着时代的不断发展，机器人的深入研发与大力推广，促使建筑业能够朝着现代化、科技化、便捷化、智能化的方向发展，全面提升施工作业的效率与质量。由此可见，相关从业人员必须要对建筑业中机器人的应用策略做出了解，才能够实现机器人功能、作用的充分发挥。

一、梁、柱立起联接机器人

（一）遥控自动松开钳

主要由日本Shimizu Corporation公司所研发并推广的遥控自动松开钳（Mighty shackle Ace），提高钢结构建筑的生产率以及安全性是其主要的作用，通过一对遥控的夹钳以及一起重装置组成，重量共计为250kg，提升能力共计为13.2t^[1]。

钢结构建筑通常都是先设立柱，随后为梁，再通过起重机将柱、梁运往特定的部位，在通过联接销固接以后，方可移除起重夹钳。想要有效完成此点，必须要由具备丰富经验的施工者在相对狭窄的脚手架中将起重装置移除，而运用遥控自动松开钳，不仅不需要人工再开展此项危险的工作，保障施工者的生命安全，同时，能够缩短施工的时间，普遍在16s内完工。

（二）钢梁放置器

主要由日本Shimizu Corporation公司所研发并推广的钢梁放置器（Mighty Jack），通过横梁一个、横梁中安装的起重装置以及两个抓持器组成，通过此机器人的运用，可以实现二至三个钢梁的同时吊起，并且放置于特定、正确的部位，全权通过遥控的方式完成作业过程。可以说，其功能可以实现生产率、安全性的提升。

二、建筑表面处理机器人

（一）多功能行走型混凝土表面处理机

主要由日本Shimizu Corporation公司所研发并推广的多功能行走型混凝土表面处理机（MTV-1），研磨、清扫混凝土表面属于其最关键的两个功能。通常的情况下，此机器人主要通过工作机、行驶机组成。在行驶机中，包含电池、各种传感器、控制计算机以及动力转向机构；在工作机中，主要由储尘器、过滤器、旋转刷组成；研磨机通过齿轮箱、磨石组成。机器人的运动，主要应用传感器以及数据进行管控，针对于行走距离而言，主要在测量轮上联接的旋转编码器检测所得，方向主要通过陀螺传感器检测所得。除此以外，在机器人的四周必须要装备超声波传感器，进而避免碰撞问题的发生。此机器在施工区域运作，从而的施工面形状有所认识期间，能够自动形成运作的规划，从而对动作重复循环。通过此机器人的应用，能够达成每分钟清扫8㎡，每分钟研磨2㎡的优势，有效缩短施工作业的时间。

（二）混凝土地面抹光机器人

处理与施工混凝土地板工作主要包含抹光以及刮平，通常的情况下，主要采取混凝土地面抹光机器人（FLATKN），通过户架、控制器、动力抹刀、行走滚轮组成。针对于动力抹刀而言，主要具备三个支承臂，在每个臂端安装着三个抹刀所组成的转动抹刀，这些抹刀不仅绕自身轴进行转动，同时，又能够绕行驶装置的轴进行转动，主要利用一台汽油机提供动力^[2]。此机器人可以前后移动，每分钟为0-10米，工作能力为每小时400-800㎡，机重通常为300kg，应用的方式主要为遥控，因为作业面在硬度方面存在差异，因此，其参数也会发生改变。

三、喷涂机器人

（一）墙壁喷浆机

针对于OSR-1墙壁喷浆机而言，属于在高层建筑外墙中加以运用的一种自动性喷浆系统。此机器人主要通过导向装置、垂直臂、水平臂、控制装置、行走装置组成，一个喷枪能够沿着垂直臂进行上下位移，喷涂作业通过喷枪的行走装置间歇运作以及垂直位移相互配合来可以完成。行走路线需要通过导向装置做出明确，整体的机重大约为223kg，每分钟20米为最大位移速度，每日的生产率在80㎡，相等于四位施工人员一日的工作量。除此以外，通过墙壁喷浆机的运用，不仅能够实现脚手架的解除，同时，可以实现安全性能的大幅度提升。

（二）复盖层喷涂机器人

主要在外墙运用名为SB的自动复盖层喷涂机器人，在多层或者是中层的建筑外墙中最为适用，实现复盖密封物、喷涂材料以及喷涂外表等工作，只需要一位施工人员便能够操作，完全提升生产率。

SB多采取在可移动轨道的滚动滑轮中吊装，在墙壁的上部安装移动轨道，采取遥控的方式实行喷涂施工，每次能够达成3米的横向移动。针对于此种机器人而言，可以将高空施工的危险解除，早些拆除脚手架，进而提前完成装修作业。

（三）防火材料喷涂机器人

在钢结构中喷涂绝缘材料，或多或少会危害到施工人员自身的身体健康，而防火材料喷涂机器人（SSR-3）的研发，能够为施工人员带来更为安全的作业分为。通常的情况下，SSR-3主要由喷涂、行走两个部分组成，施工期间SSR-3采取恒距平行于钢梁移动，此距离通过一对超声传感器检测所得，同以往的施工作业相较，此机器人能够实现作业氛围的改善，在施工速度提升的同时，实现脚手架的早些拆除^[3]。此机器人具备4个运动自由度，每分钟20米为最大的行驶速度，机械手为5kg的最大负载能力，80厘米为最大高度的变化范围，整体机重在1000kg的范围以内。

四、土壤挖掘机器人

（一）混合控制的液压挖掘机

Koppei、Drenstein在挖掘机中主要运用计算机辅助装载系统，具体在操纵台控制的控制器以及混合控制器中得以适用，能够诊断电液元件、齿轮箱以及柴油机，可以采取操纵杆展开示教，PTP控制，线性插值于各示数点时期最主要的特征，通过运用此机器人，能够缩短循环时间30%，节约动力30%。

（二）自行走式机器人

针对于此类机器人来讲，具备各类特定的工作装置，可以将多种特殊工作完成，例如：挖坑植树、圆木装卸、森林砍伐、山区探测、野外挖掘等。

结束语：

综上所述，机器人在建筑业中发挥着举足轻重的作用，而通过机器人的合理、科学应用，能够有效减少施工作业期间安全事故的发生，进而提高建筑工程的施工效率、质量，确保工程能够在安全、可靠的环境下进行。除此以外，通过机器人的应用，还能够实现建筑业朝着现代化、安全化、精确化、智能化的方向发展，推动建筑业迈入一个全新的发展进程。

参考文献：

[1]白宇,徐铭原.浅谈建筑机器人与装配式建筑融合在未来建筑行业的发展[J].居舍,2020(27):189-190.

[2]杨国强.建立完善建筑机器人政策标准体系 推动建筑业高质量发展[J].中国勘察设计,2020(06):32-33.

[3]林治阳. 建筑机器人在我国建筑业企业中的应用障碍及对策研究[D].重庆大学,2017.