在當今的建筑行業中，從便攜式電動工具到巨型礦用卡車，機器人和自主技術正在不斷涌現。

Built Robotics 進行售后機器人升級（圖片來源：Built Robotics）

雖然遠程控制是一項成熟的技術，但人工智能 (AI)、激光雷達（光探測和雷達）、新軟件的加入以及計算能力的大幅提升有望帶來巨大的變化——與 GPS 機器的引入一樣大，甚至更大控制20多年前。

根據設備 OEM 的說法，自主和半自主建筑機械將通過創造新的生產力、質量和安全水平從根本上改變行業，并迎來新一代精通數字化的建筑工人。

Built Robotics 的通信總監 Erol Ahmed 說：“與 GPS 機器控制一樣，推動這場革命的是經濟性。你挖掘得更多，花費更少，該公司為挖掘機進行售后機器人升級。再加上安全優勢、一名工人完成更多高價值工作的能力，以及在危險環境中的操作，你就有了一個成功的組合。＂

什么是自主建設？

自主性是從二十年前為 GPS 機器控制開發的技術發展而來的，但它正在進一步發展。通過機器控制，操作員每天仍需做出數十項決定。自治正在發展，以使機器能夠做出更多此類決策。

Trimble 總經理 Scott Crozier 說：“下一步是開發先進的軟件，將更高水平的感知和智能集成到產品中。我們實現這一目標的方式是不斷提高援助水平。”

自主從構建 GPS 機器控制的技術發展而來（圖片來源：Trimble）

克羅齊爾說：“協助所需的內容取決于機器和工作。壓實機執行相對簡單的操作，而礦用卡車可以輕松地沿著預先編程的路徑從裝載區到垃圾場。但更復雜的機器和任務將需要大量軟件來提供使這些有用的智能和感知系統。”

Trimble 自動駕駛解決方案業務領域總監 Finlay Wood 補充說：“我們正在承擔更多運營商必須考慮的事情，并將這些事情自動化，所有這些事情都需要經驗豐富的運營商多年才能擅長。我們的目標是通過幫助他們在機器上以及在現場級別做出這些決定，讓沒有經驗的操作員像優秀的操作員一樣工作。”

自動化流程的好處

通過機器控制，您可以精確挖掘以進行平整。通過自主或半自主操作，您不僅可以挖掘到數字站點計劃中詳細說明的等級，而且可以以完美的效率進行挖掘——每一桶、每一次、每一天；沒有失敗，疲勞，中斷或注意力不集中。

Crozier 說：“一個有才華的操作員可能會快速幾個小時。但如果你在更長的時間內這樣做，你會發現自動化過程可能會表現得更好。”

在建筑中，周期時間會影響從生產力到燃料消耗和機器折舊的方方面面。優化的、自主的或半自主的挖掘循環將通過即時分析然后優化從挖掘地面的鏟斗的幾何形狀到液壓泵的載重量再到發動機在扭矩范圍內的位置的每個變量，從而超越手動控制。

機器周圍的位置傳感器帶有數字安全網格，它可以 24/7 全天候以最高速度挖掘和傾倒，而不必擔心意外撞到附近的卡車或建筑物。

事實上，當今建筑工地面臨的許多運營挑戰都可以在沒有復雜且昂貴的基于人工智能的解決方案的情況下得到解決。“相反，我們的重點是構建以最簡單可行的方式解決實際問題的產品——無論是通過創建由云技術支持的工作流，還是使用激光雷達點云和數碼相機來區分建筑物和庫存。”Crozier 說。

Crozier 補充說，隨著行業希望降低排放和提高可持續性，更多電池供電的機器開始發揮作用，優化性能將變得更加重要。

他說：“你想盡可能高效地利用這種力量。我們將看到智能自動化發揮作用，通過電池充電實現最大的工作輸出。”

建筑中的機器人

列支敦士登跨國公司喜利得公司測量和機器人業務部經理Aidan Maguire說，機器人技術的理想是將一項繁瑣、重復或具有高健康和安全風險的任務，加入一定程度的自動化，讓機器人接管艱巨和重復的任務。

Hilti 的 Jaibot 承擔了一些施工中最繁瑣的任務，并且可以在工作時編譯竣工數據（圖片來源：Hilti）

在混凝土中進行高架鉆孔就是這樣一項任務，但是任何使工人在人體工程學上處于尷尬位置或難以到達區域的任何事情都有可能實現自動化。Hilti 的半自動 Jaibot 旨在做到這一點，并且可以對其進行編程，以遵循詳細說明需要在哪里進行鉆孔或工作的數字計劃。

“我們已經自動化了應用程序中的步驟，我們可以在這些步驟中實現最大的生產力提升，例如定位鉆孔和標記錨點。”Maguire 說：“我們還在學習如何讓建筑項目對機器人更加友好。”

Hilti 正在繼續為 Jaibot 添加更多現場情報，使其能夠分析情況并確定鉆孔點何時可能會受到干擾或可能無法鉆孔的位置，例如金屬甲板的傾斜部分或鋼筋撞擊的情況.“此時，操作員可以利用他們的施工知識說，'是的，我對所有這些動作都很滿意，繼續鉆探。'”Maguire 說。

采礦是這項技術的早期采用者。SafeAI 創始人 Bibhrajit Halder 證實：“采礦業使用自主技術已經有 20 多年了，但我們已經在這項技術的第一次迭代中走得更遠了。”

他補充說第二代是人工智能驅動的、多功能的和可擴展的，將為采礦業帶來有意義的、廣泛的變化。

今年 3 月，SafeAI 宣布正在與澳大利亞公司 Position Partners 合作，為多元化的采礦和承包集團 MACA 改裝 100 輛混合車隊，以打造澳大利亞最大的自動重型設備車隊之一。SafeAI 創建了一個與機器無關的軟件包，可以添加到任何機器上，從滑移轉向到采礦卡車。

MACA 估算和技術服務部總經理 Shane Clark 說：“這項技術改變了我們的業務、客戶和行業的游戲規則。SafeAI 的解決方案對現場安全、效率和成本效益具有深遠的影響。”

五年前與 Stephen Muck 共同創立了 Advanced Construction Robotics 的 Jeremy Searock 說：“第一次工業革命發生在 100 多年前，我們絕對處于以機器人技術和人工智能為中心的新工業革命的開端。”

他們公司的第一個產品是 TyBot，這是一種自動鋼筋捆扎機，用于大型水平應用，如橋面和混凝土平板工程。正在開發中的是另一款能夠在水平應用中系鋼筋的機器人和 IronBot，它將拾取較長的鋼筋并將它們隔開在網格上。

TyBot，一種自動鋼筋捆扎機（圖片來源：Advanced Construction Robotics）

如何解決建筑的技能短缺

Searock 說：“由于勞動力短缺，唯一的選擇就是讓一個人更有效率，這就是機器人所做的。通過使用機器人，一個人可以完成整個工作人員的工作。目標不是減少員工人數，而是讓工作中的每個人都有機會執行更高價值的任務。”

Wood說：”自動化將改變建筑世界，使其更接近當今年輕人所擁有的技能。您經驗豐富的操作員永遠不會消失。但機器人技術和自主性將使年輕人更容易獲得工作。”

Crozier 說：“將會有一個轉變，但不會減少人。可能不是機器操作員，而是由電網操作員管理多臺機器。網絡安全技能將變得更加重要，診斷和解決數字問題的能力也將變得更加重要。這些工人的薪水可能會更高，而且招聘率也會更高，因為他們比單個操作員只使用一臺機器提供更多的價值。”

Hilti的 Maguire 說：“必須提高數字素養。我們會自然而然地在新一代中看到它。但新一代不能拋棄過去的知識和最佳實踐，因為有效使用任何技術都需要這些核心技能。我們必須找出承包商將這兩個世界結合在一起的最佳方式。”

毫無疑問，機器人設備操作員是未來建筑業的工作之一，即使需要的時間比最初想象的要長，機器人和自動化對建筑的影響也只會繼續增長。