日本的建筑業(yè)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(nèi)的幾款建筑機器人，其中一個機器人已經(jīng)在建筑工地上應用。

焊接機器人（Robo Welder）

這些機器人“身懷絕技”，但基于建筑工程的多樣性、精致性和復雜性，機器人目前僅能處理全部建筑工程工作量的1%，借助機器人“實現(xiàn)建筑行業(yè)徹底變革”的說法為時尚早。

已進駐建筑工地：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筑工地使用，但出于安全和監(jiān)管方面的考慮，機器人的使用被限制在人類工人下班后的夜班。

在扭螺栓的場景中，扭螺栓機器人展示了它們的優(yōu)勢。人類工人必須用一只手和頭來支撐木板，把螺栓含在嘴里，并用另一只手握著扳手，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松得多：它使用吸盤來拾取一塊木板，在傳感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復操作。

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(zhí)行的每項任務所需的工人數(shù)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，就有建筑機器人將“實現(xiàn)建筑行業(yè)徹底變革”的呼聲。但清水建設公司執(zhí)行總裁Masahiro Indo認為，這個判斷過于樂觀。他指出，建筑工程多樣復雜，機器人目前僅能夠處理全部建筑工程工作量的1%。目前，對建筑行業(yè)來說，試圖讓機器人處理建筑工程工作量的10%已是極大的挑戰(zhàn)，而且還面臨成本過高的風險。

他解釋說，雖然機器人應用在制造業(yè)特別是汽車工廠中很常見，但相比之下，建筑工地使用的機器人必須四處走動，雖然它們執(zhí)行的任務多數(shù)也是重復的，但它們?nèi)皂氁驊ㄖ锏牟煌O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(yè)傾斜

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

目前，在使用德國庫卡機器人公司制造的機器人的基礎上，清水建設公司也正在開發(fā)自己的人工智能系統(tǒng)。目前，日本大部分機器人項目的研發(fā)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(fā)用于工業(yè)的機器人作為國家的優(yōu)先事項。

山姆100：一小時砌400塊磚

砌磚機器人山姆100由美國的建筑機器人公司研發(fā)，能在一小時內(nèi)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(jīng)制造出商業(yè)版本，每套售價約50萬美元。

砌磚機器人山姆100

整套山姆100系統(tǒng)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(jīng)由噴嘴抹好了水泥，機械臂只需將磚壘起來就行。其原理是利用一組算法，測量機械臂的傾斜角度、速度和方向，利用傳感器感應位置，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(tǒng)最適用于建筑大面積的平墻，這些平墻常見于大學、醫(yī)院和其他大型建筑項目中。但山姆100也勝任某些精細建筑，比如它可以依照圖像的像素化地圖，在墻上用磚頭筑出公司的標志，還可以將磚塊在墻上打入或凸出約半英寸，形成一個有紋理外觀的墻面。

但山姆100是半自動系統(tǒng)，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墻上多余的水泥。

“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(fā)，并發(fā)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(nèi)就能砌完一棟房子。

砌磚機器人哈德良

“哈德良X”采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(huán)境，精確地計算出每一塊磚頭的位置，然后用28米長的伸縮臂拿起磚頭，用壓力擠出砂漿或膠粘劑，涂在待黏結的磚塊上，按順序放置磚塊；它還可以裁切磚塊，并為電線和水管預留位置。“哈德良X”被安裝在卡車背上，能夠在建筑工地內(nèi)自由行動。

但“哈德良X”仍處于研發(fā)原型階段，未能生產(chǎn)出商業(yè)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筑工地的機器人。

人形仿生機器人T-HR3

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(zhí)行復雜的動作。控制者通過控制力量的扭矩伺服模塊以及主控系統(tǒng)，能讓T-HR3做出與控制者相同的動作，在展示中，T-HR3能根據(jù)操控精確地構建樂高模型。T-HR3未來可在家中、在建筑工地、在災區(qū)和醫(yī)療機構協(xié)助人類工作。