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摘要：随着科技的进步和智能建造的快速发展，装配式建筑机器人作为新型生产要素，已成为推进智能建造的关键抓手。新质生产力背景下，装配式建筑中建筑机器人的应用前景广阔，但同时面临规范标准、技术能力以及成本等挑战。同时，人才培养也需紧跟行业发展趋势，培养具备跨学科知识和创新能力的复合型人才，为智能建造领域的发展提供有力支持。

关键词：智能建造；装配式建筑；机器人；节能

1 引言

全球范围内，至少有10个国家涉足建筑机器人领域，西方国家如美国、法国、瑞典，亚洲国家如日本和新加坡等均取得显著进展。2021年全球建筑机器人市场规模为85.3百万美元。

我国建筑机器人市场正处于快速发展阶段，已有众多创新创业主体进入该领域。国家也出台了一系列政策文件，如《关于促进建筑业持续健康发展的意见》《“十四五”机器人产业发展规划》等，推动建筑机器人的研发与应用。

2021 年，“发展智能建造”被纳入国家“十四五”规划纲要。2022年，住房和城乡建设部发布《“十四五”建筑业发展规划》，提出加快智能建造与新型建筑工业化协同发展，并选取北京、 广州、深圳等24个城市开展智能建造试点，其中建筑机器人是重点的应用场景。国内多家企业如博智林、中建三局、中建八局等积极投入建筑机器人的研发与应用，取得了显著进展。如今，建筑机器人逐渐替代危险、繁重、脏乱的建筑工序，建筑工人从楼层清洁、地砖铺贴、室内喷涂等建筑工作中不断脱离，建筑机器人的应用，提高了工程建设机械化、智能化水平。

在当前的智能建造领域，建筑机器人的应用正逐步深入并展现出强大的潜力。随着科技的飞速发展，机器人技术已成为推动建筑行业转型升级、提升施工效率和质量的关键力量。建筑机器人广泛应用于住房城乡建设领域，如施工现场管理、构件安装、墙面喷涂、材料搬运等多个环节。

2建筑机器人在建设项目中的应用

2.1建筑机器人应用场景

农民工老龄化问题越来越严重，全国越来越多的地区出台农民工用工限龄政策，使得建筑行业用工缺口日益凸显[1]。建筑业存在如高空作业、噪声大、粉尘、毒气危害等比较危险恶劣的用工环境。

我国建筑业发展迅速，但安全生产情况却不容乐观，每年建筑施工过程中事故频发，伤亡人数持续增加。常见的建筑施工安全事故有高空坠落、坍塌、物体打击、触电、窒息、中毒、机械伤害等[2]。此外，“用工难、用工荒”现象已使建筑行业人工成本大幅上涨，10年前我国建筑行业人工成本约占16%，现今已大幅上升到约占30%[3]，其占比已将近翻了一倍。

近年来，我国建筑机器人行业以及应用得到快速发展，目前，建筑机器人生产基本覆盖建筑工程建造全周期，项目中具体应用在建筑建造过程的9大工序[4-6]，如图1所示：

2.2建筑机器人应用优势

建筑机器人可用于施工过程中的很多环节，尤其是对于风险比较高的工作，可有效地避免施工人员的施工危险，降低安全风险。并且可以有效提高施工的质量和效率，基于机器人设备具有更高的稳定性以及标准的操作程序，可以减少施工过程中的人为误差。在粉尘及有害气体比较高的施工环境中，建筑机器人可以帮助施工人员进行施工，确保了施工人员的施工安全，降低职业病风险。根据目前建筑机器人的实际应用情况，笔者整理了部分施工过程中，建筑机器人的具体施工环节，如图2－图4：

3 人才培养方向

建筑机器人更需要复合型人才，而高校针对建筑方向和机器人方向的复合人才培养在逐步推进，还未形成一定的人才储备。智能建造背景下，相关行业对专业人才的需求也日益增加[7]。建筑机器人应用与维护岗位成为新兴职业方向，需要掌握机器人技术、建筑知识和自动化技术的复合型人才。

3.1知识体系构建

建筑机器人相关的知识体系需进行跨学科构建，新质生产力背景下，智能建造专业人才应具备材料科学与工程、建筑工程技术、电子信息工程、计算机科学与技术、机械设计制造及其自动化等多学科的知识。相关课程包括建筑信息模型（BIM）、机器学习、人工智能等智能信息化知识，以应对智能建造领域的复杂问题。

3.2培养路径

基于新质生产力的课程体系建设，应构建涵盖基础知识、核心课程、拓展方向三个层次的课程体系，融合多学科知识，形成完整的建筑智能知识体系。

以实践教学促进基础知识的应用，实践教学环节充分贯通基础知识的训练，通过项目实训、案例分析等方式，提高学生的解决问题的能力以及项目实践能力。

校企合作搭建校内培养与校外职业技能需求的桥梁，加强与企业的合作与交流，建立校内外实践基地，为学生提供实践机会和场所。

岗赛融合助推学生综合能力的培养，在推动建筑机器人技术发展的同时，各类机器人竞赛也为人才培养和技术交流提供了重要平台。例如，2024年睿抗机器人开发者大赛依托国家大学生机器人竞赛赛事，设置了智能建造机器人竞赛项目。此类竞赛要求学生独立设计制作机器人，参与搬运、识别、定位等任务，通过竞赛提升学生在机器人设计、制作、操作等方面的综合能力。

3.3创新教育模式

建立产学研合作平台，帮助学生建立岗位思维，推动科研成果的转化和应用，完善创新创业教育体系，培养学生的创新创业精神，提高学生的创新能力和实践能力，提高学生对新质生产力的掌握技能，提高他们在智能建造领域的竞争力。

4总结

建筑机器人在智能建造和装配式建筑中的应用前景广阔，在新质生产力背景下，不仅提升了施工效率和质量，还降低了劳动风险和人工成本。然而，推广普及过程中仍面临技术、成本、标准等方面的挑战。通过完善课程设置、加强人才培养、推广装配式证书和举办机器人竞赛等措施，可以进一步推动建筑机器人技术的发展和应用，为建筑行业的高质量发展提供有力支撑。

参考文献

[1]徐伟，夏燕飞.施工环节建筑机器人技术推广应用研究——以测量建筑机器人为例[J].内蒙古科技与经济，202305（9）：91-97.

[2]陈翀，李星，邱志强.建筑施工机器人研究进展[J].建筑科学与工程学报，2022，39（4）：58-70.

[3]于军琪，曹建福，雷小康.建筑机器人研究现状与展望[J].自动化博览，2016（8）：88-75.

[4]张英楠，汪小林，陈泽，等.面向工地作业环境的砌墙机器人研究[J].建筑施工，2021，43（10）：2170-2176.

[5]李朋昊，李朱锋，益田正，等.建筑机器人应用与发展[J].机械设计与研究，2018，34（6）：25-29.

[6]肖维思，庄然，唐务生.抹灰机器人施工研究[J].施工技术，202306（11）：22-26.

[7]董秋静，罗春华，王畅，张宏.工程教育认证背景下材料化学专业产学研人才培养探索与实践[J].高教学刊，2021（15）：133-135.

【基金项目】岗课赛证融通模式下高水平专业群智能建造人才培养研究，项目编号：2023GXJK745