摘要：随着科技的不断发展，建筑工程领域也在不断引入新技术，以提高施工效率和质量。建筑工程机器人技术和自动化施工是近年来备受关注的研究方向。本文将对建筑工程机器人技术与自动化施工的最新研究进行综述，探讨其应用前景和发展趋势。

关键词：建筑工程机器人；自动化施工；施工效率；应用前景；发展趋势

Abstract： With the continuous advancement of technology， the field of architectural engineering has also been integrating new technologies to enhance construction efficiency and quality. Robotics technology and automated construction in architecture have received significant attention in recent years. This paper will provide a review of the latest research in architectural robotics and automated construction， discussing their application prospects and development trends.

Key words： Architectural Robotics; Automated Construction; Construction Efficiency; Application Prospects; Development Trends

1.引言

随着城市化进程的加快，建筑工程的需求不断增加，传统的施工方式已经难以满足高效率、高质量和低成本的要求。为了解决这一问题，研究人员开始探索建筑工程机器人技术与自动化施工的应用。机器人技术在建筑工程领域的应用可以大大提高施工效率，减少人力成本，提高施工质量，并且能够实现精确控制和自动化操作。

2.建筑工程机器人技术研究

2.1 机器人本体设计

机器人本体设计是建筑工程机器人的基础，主要包括机器人的结构设计、传感器设计和控制系统设计。结构设计需要考虑机器人的灵活性、稳定性和负载能力等因素。传感器设计包括各种传感器，如激光雷达、摄像头和超声波传感器等，用于实现机器人的自主导航和避障功能。控制系统设计需要实现机器人的精确控制和稳定性。

2.2 传感器技术

传感器技术是建筑工程机器人的重要组成部分，可以实现机器人的自主导航、避障和测量等功能。常见的传感器包括激光雷达、摄像头、超声波传感器和红外传感器等。这些传感器可以提供机器人的位置、速度和方向等信息，并通过数据处理算法实现机器人的精确控制。

2.3 控制系统设计

控制系统设计是建筑工程机器人的核心部分，可以实现机器人的精确控制和稳定性。控制系统通常包括底层控制、中层控制和顶层控制三个层次。底层控制主要负责机器人的动力学和运动学控制，中层控制负责机器人的路径规划和避障，顶层控制负责机器人的任务分配和调度。

2.4机器人机器人技术的优势

引入机器人技术可以带来以下优势：

（1）提高施工效率：机器人在执行施工任务时具有高度的准确性和效率。它们可以按照预定程序和路径进行工作，无需休息，从而大大缩短施工周期。此外，机器人可以在连续工作的情况下保持一致的工作速度，不会受到疲劳或其他因素的影响。

（2）降低人力成本：传统的建筑施工通常需要大量的人力资源，并且某些任务可能非常繁重或危险。引入机器人技术可以取代部分人工劳动力，减少对人力的依赖。这不仅可以降低劳动力成本，还可以使人力资源得以重新分配到其他更高级的任务上，提高整体工作效率。

（3）提高施工质量：机器人在执行施工任务时具有高度的精确性和一致性。它们可以准确地遵循设计规范和要求，避免人为错误或偏差。机器人可以精确地测量、切割、组装和安装建筑材料，从而确保施工质量的稳定性和可靠性。

（4）减少安全风险：建筑工程中存在许多危险和风险，例如高空作业、重物搬运和有害物质处理等。机器人可以执行这些危险任务，减少工人接触危险环境的机会，从而降低工伤事故的风险。机器人还可以应用传感器和安全控制系统来监测和管理施工现场的安全性，确保工人和机器人之间的安全协作。

3.自动化施工应用

机器人技术在自动化施工中扮演着重要的角色，可以实现施工过程的智能化、精确化和自动化，从而提高施工效率和质量。以下是一些常见的自动化施工应用以及机器人技术在其中的具体作用：

（1）混凝土浇筑：机器人可以用于自动化混凝土的搅拌、输送和浇筑过程。它们可以精确地控制混凝土的流动和分布，确保混凝土的均匀性和质量。机器人还可以通过传感器和摄像头监测浇筑过程，及时调整操作以适应不同的施工需求。

（2）钢筋绑扎：机器人可以用于自动绑扎钢筋。它们可以根据设计要求准确地识别和定位钢筋，然后使用机械臂或其他工具进行绑扎。机器人的操作速度和准确性远高于人工绑扎，可以大大提高施工效率和质量。

（3）墙体砌筑：机器人可以用于自动化墙体砌筑。它们可以根据预先编程的路径和规则，自动将砖块或其他建筑材料按照设计要求进行砌筑。机器人可以准确地控制砌筑的位置、角度和压力，确保墙体的垂直度和稳定性。

（4）施工现场监测：机器人可以用于施工现场的智能监测和管理。它们可以搭载传感器和摄像头，实时监测施工现场的安全性、材料消耗和进度等信息。机器人还可以通过数据分析和处理，提供准确的施工报告和决策支持，帮助管理人员做出及时的调整和优化。

4.应用前景与发展趋势

建筑工程机器人技术与自动化施工在提高施工效率、减少人力成本和提高施工质量方面具有巨大的应用前景。未来，随着机器人技术的进一步发展和智能化水平的提高，建筑工程机器人将能够在更加复杂和恶劣的环境中进行施工。此外，随着自动化施工的应用范围不断扩大，建筑工程机器人技术将在更多的领域得到应用。

5.总结

建筑工程机器人技术与自动化施工是未来建筑工程领域的重要研究方向。随着科技的不断发展，建筑工程机器人技术将不断完善和成熟，为建筑工程领域带来更高的效率、质量和经济效益。

参考文献：

[1]田璐璐，黄欣莹，雷俊，等.多模自动巡检扫描机器人在模块化建筑工业生产场景中的应用[J].施工技术（中英文），2024，53（12）：26-29.

[2]赵燊.我国建筑机器人行业发展现状、问题及对策研究[J].建筑经济，2024，45（04）：5-10.

[3]张希忠.推进建筑机器人应用拓展 助力智能建造与新型建筑工业化协同发展[J].中国建设信息化，2023（24）：25-29.

[4]卜莉敏.建筑机器人在我国的应用现状及推广难点研究[J].现代制造技术与装备，2023，59（03）：186-188.

[5]詹达夫，郑智珂，施雨恬，等.建筑机器人技术应用及发展综述[J].建筑施工，2022，44（10）：2474-2477.

作者简介： 左华敏（1993-），男，籍贯：广西昭平，现有职称：助理工程师，毕业院校：广西大学，学历：本科，专业：计算机科学与技术。