在当今的建筑行业中，从便携式电动工具到巨型矿用卡车，机器人和自主技术正在不断涌现。

Built Robotics 进行售后机器人升级（图片来源：Built Robotics）

虽然远程控制是一项成熟的技术，但人工智能 (AI)、激光雷达（光探测和雷达）、新软件的加入以及计算能力的大幅提升有望带来巨大的变化——与 GPS 机器的引入一样大，甚至更大控制20多年前。

根据设备 OEM 的说法，自主和半自主建筑机械将通过创造新的生产力、质量和安全水平从根本上改变行业，并迎来新一代精通数字化的建筑工人。

Built Robotics 的通信总监 Erol Ahmed 说：“与 GPS 机器控制一样，推动这场革命的是经济性。你挖掘得更多，花费更少，该公司为挖掘机进行售后机器人升级。再加上安全优势、一名工人完成更多高价值工作的能力，以及在危险环境中的操作，你就有了一个成功的组合。＂

什么是自主建设？

自主性是从二十年前为 GPS 机器控制开发的技术发展而来的，但它正在进一步发展。通过机器控制，操作员每天仍需做出数十项决定。自治正在发展，以使机器能够做出更多此类决策。

Trimble 总经理 Scott Crozier 说：“下一步是开发先进的软件，将更高水平的感知和智能集成到产品中。我们实现这一目标的方式是不断提高援助水平。”

自主从构建 GPS 机器控制的技术发展而来（图片来源：Trimble）

克罗齐尔说：“协助所需的内容取决于机器和工作。压实机执行相对简单的操作，而矿用卡车可以轻松地沿着预先编程的路径从装载区到垃圾场。但更复杂的机器和任务将需要大量软件来提供使这些有用的智能和感知系统。”

Trimble 自动驾驶解决方案业务领域总监 Finlay Wood 补充说：“我们正在承担更多运营商必须考虑的事情，并将这些事情自动化，所有这些事情都需要经验丰富的运营商多年才能擅长。我们的目标是通过帮助他们在机器上以及在现场级别做出这些决定，让没有经验的操作员像优秀的操作员一样工作。”

自动化流程的好处

通过机器控制，您可以精确挖掘以进行平整。通过自主或半自主操作，您不仅可以挖掘到数字站点计划中详细说明的等级，而且可以以完美的效率进行挖掘——每一桶、每一次、每一天；没有失败，疲劳，中断或注意力不集中。

Crozier 说：“一个有才华的操作员可能会快速几个小时。但如果你在更长的时间内这样做，你会发现自动化过程可能会表现得更好。”

在建筑中，周期时间会影响从生产力到燃料消耗和机器折旧的方方面面。优化的、自主的或半自主的挖掘循环将通过即时分析然后优化从挖掘地面的铲斗的几何形状到液压泵的载重量再到发动机在扭矩范围内的位置的每个变量，从而超越手动控制。

机器周围的位置传感器带有数字安全网格，它可以 24/7 全天候以最高速度挖掘和倾倒，而不必担心意外撞到附近的卡车或建筑物。

事实上，当今建筑工地面临的许多运营挑战都可以在没有复杂且昂贵的基于人工智能的解决方案的情况下得到解决。“相反，我们的重点是构建以最简单可行的方式解决实际问题的产品——无论是通过创建由云技术支持的工作流，还是使用激光雷达点云和数码相机来区分建筑物和库存。”Crozier 说。

Crozier 补充说，随着行业希望降低排放和提高可持续性，更多电池供电的机器开始发挥作用，优化性能将变得更加重要。

他说：“你想尽可能高效地利用这种力量。我们将看到智能自动化发挥作用，通过电池充电实现最大的工作输出。”

建筑中的机器人

列支敦士登跨国公司喜利得公司测量和机器人业务部经理Aidan Maguire说，机器人技术的理想是将一项繁琐、重复或具有高健康和安全风险的任务，加入一定程度的自动化，让机器人接管艰巨和重复的任务。

Hilti 的 Jaibot 承担了一些施工中最繁琐的任务，并且可以在工作时编译竣工数据（图片来源：Hilti）

在混凝土中进行高架钻孔就是这样一项任务，但是任何使工人在人体工程学上处于尴尬位置或难以到达区域的任何事情都有可能实现自动化。Hilti 的半自动 Jaibot 旨在做到这一点，并且可以对其进行编程，以遵循详细说明需要在哪里进行钻孔或工作的数字计划。

“我们已经自动化了应用程序中的步骤，我们可以在这些步骤中实现最大的生产力提升，例如定位钻孔和标记锚点。”Maguire 说：“我们还在学习如何让建筑项目对机器人更加友好。”

Hilti 正在继续为 Jaibot 添加更多现场情报，使其能够分析情况并确定钻孔点何时可能会受到干扰或可能无法钻孔的位置，例如金属甲板的倾斜部分或钢筋撞击的情况.“此时，操作员可以利用他们的施工知识说，'是的，我对所有这些动作都很满意，继续钻探。'”Maguire 说。

采矿是这项技术的早期采用者。SafeAI 创始人 Bibhrajit Halder 证实：“采矿业使用自主技术已经有 20 多年了，但我们已经在这项技术的第一次迭代中走得更远了。”

他补充说第二代是人工智能驱动的、多功能的和可扩展的，将为采矿业带来有意义的、广泛的变化。

今年 3 月，SafeAI 宣布正在与澳大利亚公司 Position Partners 合作，为多元化的采矿和承包集团 MACA 改装 100 辆混合车队，以打造澳大利亚最大的自动重型设备车队之一。SafeAI 创建了一个与机器无关的软件包，可以添加到任何机器上，从滑移转向到采矿卡车。

MACA 估算和技术服务部总经理 Shane Clark 说：“这项技术改变了我们的业务、客户和行业的游戏规则。SafeAI 的解决方案对现场安全、效率和成本效益具有深远的影响。”

五年前与 Stephen Muck 共同创立了 Advanced Construction Robotics 的 Jeremy Searock 说：“第一次工业革命发生在 100 多年前，我们绝对处于以机器人技术和人工智能为中心的新工业革命的开端。”

他们公司的第一个产品是 TyBot，这是一种自动钢筋捆扎机，用于大型水平应用，如桥面和混凝土平板工程。正在开发中的是另一款能够在水平应用中系钢筋的机器人和 IronBot，它将拾取较长的钢筋并将它们隔开在网格上。

TyBot，一种自动钢筋捆扎机（图片来源：Advanced Construction Robotics）

如何解决建筑的技能短缺

Searock 说：“由于劳动力短缺，唯一的选择就是让一个人更有效率，这就是机器人所做的。通过使用机器人，一个人可以完成整个工作人员的工作。目标不是减少员工人数，而是让工作中的每个人都有机会执行更高价值的任务。”

Wood说：”自动化将改变建筑世界，使其更接近当今年轻人所拥有的技能。您经验丰富的操作员永远不会消失。但机器人技术和自主性将使年轻人更容易获得工作。”

Crozier 说：“将会有一个转变，但不会减少人。可能不是机器操作员，而是由电网操作员管理多台机器。网络安全技能将变得更加重要，诊断和解决数字问题的能力也将变得更加重要。这些工人的薪水可能会更高，而且招聘率也会更高，因为他们比单个操作员只使用一台机器提供更多的价值。”

Hilti的 Maguire 说：“必须提高数字素养。我们会自然而然地在新一代中看到它。但新一代不能抛弃过去的知识和最佳实践，因为有效使用任何技术都需要这些核心技能。我们必须找出承包商将这两个世界结合在一起的最佳方式。”

毫无疑问，机器人设备操作员是未来建筑业的工作之一，即使需要的时间比最初想象的要长，机器人和自动化对建筑的影响也只会继续增长。