建築工不足 機器人上崗

焊接機器人（Robo Welder）

砌磚機器人山姆100

砌磚機器人哈德良

人形仿生機器人T-HR3

日本的建築業面臨著勞動力短缺的問題。為此，日本清水建設公司23日向外界展示了包括焊接機器人（Robo Welder）和巴迪機器人（Robo Buddy）在內的幾款建築機器人，其中一個機器人已經在建築工地上應用。

儘管這些機器人「身懷絕技」，但基於建築工程的多樣性、精緻性和複雜性，機器人目前僅能處理全部建築工程工作量的1%，藉助機器人「實現建築行業徹底變革」的說法為時尚早。

已進駐建築工地：為了安全 只上「夜班」

在這幾款機器人中，把木板搬進電梯的機器人已首先進駐建築工地使用，但出於安全和監管方面的考慮，機器人的使用被限制在人類工人下班後的夜班。

在扭螺栓的場景中，扭螺栓機器人展示了它們的優勢。人類工人必須用一隻手和頭來支撐木板，把螺栓含在嘴裡，並用另一隻手握著扳手，才能將一塊木板固定在相應的位置。巴迪機器人看起來就輕鬆得多：它使用吸盤來拾取一塊木板，在感測器的幫助下把木板準確地放置在相應位置，同時旋轉機械臂，將木板用螺栓固定，扭完一處螺栓移動到下一個點重複操作。

清水建設公司預計，如果展示的機器人都能順利工作，未來它們所執行的每項任務所需的工人數量都可以比目前減少1/3或1/4。

期待徹底變革：目前僅能夠處理工作量的1%

此前，澳大利亞砌磚機器人「哈德良」面世時，就有建築機器人將「實現建築行業徹底變革」的呼聲。但清水建設公司執行總裁Masahiro Indo認為，這個判斷過於樂觀。他指出，建築工程多樣複雜，機器人目前僅能夠處理全部建築工程工作量的1%。目前，對建築行業來說，試圖讓機器人處理建築工程工作量的10%已是極大的挑戰，而且還面臨成本過高的風險。

他解釋說，雖然機器人應用在製造業特別是汽車工廠中很常見，但相比之下，建築工地使用的機器人必須四處走動，雖然它們執行的任務多數也是重複的，但它們仍須因應建築物的不同設計，來應對不平坦的地面和曲折的行走路線。

機器人未來：向工業傾斜

其他建築機器人

儘管如此，清水建設公司認為，機器人在建築工地，特別是城市建築中的應用仍有積極的意義，因為城市建築多為高層建築，每個樓層的建設工作基本上是重複的，使用機器人可緩解建築工人短缺，幫助減少建築安全風險。

目前，在使用德國庫卡機器人公司製造的機器人的基礎上，清水建設公司也正在開發自己的人工智慧系統。目前，日本大部分機器人項目的研發都集中在娛樂和陪伴機器人上，比如軟銀公司的「胡椒」（搞清潔、做飯還會談話）和豐田公司的Kiribo Mini（主打情感陪伴）。但日本相關官員已在多個場合表示，將把開發用於工業的機器人作為國家的優先事項。

山姆100：一小時砌400塊磚

砌磚機器人山姆100由美國的建築機器人公司研發，能在一小時內砌好300~400塊磚，每天能砌3000塊磚，速度是普通砌磚工人的5~6倍。目前，山姆100已經製造出商業版本，每套售價約50萬美元。

整套山姆100系統包括傳送帶、砂漿泵、噴嘴和機械臂。磚塊運到機械臂時就已經由噴嘴抹好了水泥，機械臂只需將磚壘起來就行。其原理是利用一組演算法，測量機械臂的傾斜角度、速度和方向，利用感測器感應位置，利用激光作為機器臂的錨點，引導機器臂在工作空間的極左和極右兩側之間上下左右移動。

山姆100系統最適用於建築大面積的平牆，這些平牆常見於大學、醫院和其他大型建築項目中。但山姆100也勝任某些精細建築，比如它可以依照圖像的像素化地圖，在牆上用磚頭築出公司的標誌，還可以將磚塊在牆上打入或凸出約半英寸，形成一個有紋理外觀的牆面。

但山姆100是半自動系統，運作時還需要兩位工人幫忙，一位工人負責將磚塊放上傳送帶，另一位工人負責抹掉牆上多餘的水泥。

「哈德良」：兩天能建一棟住宅

全自動砌磚機器人「哈德良」原型由澳大利亞工程師馬克·皮瓦茨在2015年研發，並發展為「哈德良X」。它可以一天24小時不間斷工作，每小時能砌1000塊磚，兩天內就能砌完一棟房子。

「哈德良X」採用三維計算機輔助設計（CAD）來計算房子的形狀和結構，能夠3D掃描周圍環境，精確地計算出每一塊磚頭的位置，然後用28米長的伸縮臂拿起磚頭，用壓力擠出砂漿或膠粘劑，塗在待黏結的磚塊上，按順序放置磚塊；它還可以裁切磚塊，並為電線和水管預留位置。「哈德良X」被安裝在卡車背上，能夠在建築工地內自由行動。

但「哈德良X」仍處於研發原型階段，未能生產出商業版本。

未來進展：T-HR3

豐田汽車公司的第三代人形仿生機器人「T-HR3」被認為是下一個能應用在建築工地的機器人。

T-HR3機器人高154厘米，重75千克，擁有29個機身部件，部件能夠在多個軸上移動，可以執行複雜的動作。控制者通過控制力量的扭矩伺服模塊以及主控系統，能讓T-HR3做出與控制者相同的動作，在展示中，T-HR3能根據操控精確地構建樂高模型。T-HR3未來可在家中、在建築工地、在災區和醫療機構協助人類工作。

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