【行业思考】建筑机器人的研发现状与路径思考

在国家、行业各项政策的指引下，得益于我国巨大的建筑市场体量与丰富的应用场景，国内已有众多创新创业主体进入建筑机器人领域，加速建筑机器人的研发与应用探索。

本期【行业思考】为大家带来中建先进技术研究院池胜锋、李立飞、魏泊远、李哲本撰写的文章，将从国内建筑机器人研发现状和研发路径思考两个方面进行阐述。

近来，在迈向智能建造创新发展的新征程上，建筑机器人已成为建筑业高质量转型升级的重要组成部分。2022年1月，住建部发布《十四五“建筑业发展规划”》，提出完善智能建造政策和产业体系，加快建筑机器人研发与应用，推广绿色建造方式。2022年10月，住建部发布《关于公布智能建造试点城市的通知》，将北京市等24个城市列为智能建造试点城市，重点围绕数字设计、智能生产、智能施工、建筑产业互联网、建筑机器人、智慧监管六大方面，增强建筑企业国际竞争力。2023年1月，工业和信息化部等十七部门印发《“机器人+”应用行动实施方案》，将“建筑”纳入10大应用重点领域之一，推进建筑机器人拓展应用空间，助力智能建造与新型建筑工业化协同发展。

目前我国建筑机器人研发路径大致可以分为以下五类：

该模式专注机器人产品研发，不涉足机器人租赁、现场服务、专业工程承包等业务。选用该模式的企业，一般会选择一款或几款应用面较广的机器人，通过集中企业全部资源进行技术攻关，一旦取得研发突破，就快速迭代形成产品，迅速占领市场。该模式比较适合初创公司选用，对企业的资源能力要求相对较低，容易在短时间内取得突破并实现盈利，由于该模式不直接接触终端用户，对用户的需求把握和应用服务能力相对较弱。

该模式专注于某一类或几类通用技术研发，不仅能应用于建筑机器人行业，也能适用于其他多个行业，通过不同行业的共享应用，既可以分摊高昂的研发成本，也可以实现不同行业经验的积累与借鉴。该模式可显著扩大研发产品的市场容量、提升企业的盈利能力，同时也对研发团队提出了较高的经验要求，需要研发团队深入了解多个行业的特点及应用需求。

该模式立足于全球市场，着力研发具备全球通用的建筑机器人产品，利用欧美等发达国家人工成本高的特点，实现自身产品的高溢价，从而获取更高销售利润。该模式可以通过海外市场的应用经验积累和技术产品迭代，深耕目标市场，逐步完善区域供应链、客户等核心资源，同时也面临国内外政策环境、技术标准、气候状况和社会文化差异大等问题，需要企业具有较强的资源整合和服务能力。

该模式主要围绕企业自身业务发展需要，布局研发一系列建筑机器人产品，并负责机器人售前、售后技术服务及日常维护等工作。该模式具有研发需求明确、产品体系完整、工艺变革能力强等优势，可实现多种机器人协同作业，能有效提升企业品牌形象和主业核心竞争力。同时，由于需要研发的机器人种类繁多，服务范围贯穿机器人全生命周期，对企业建筑主业市场体量和持续的资源投入能力提出了更高的要求。

机器人在建筑全生命周期的使用阶段

该模式以风险投资为主体，着眼于建筑机器人的巨大市场潜力，通过大量投资建筑机器人创新创业团队，完成建筑机器人关键零部件及整机生产的全产业链布局。这种模式一方面可以充分激发创新创业团队的研发活力，同步探索不同的机器人研发路线，一旦某条技术路线实现突破，即可快速占领市场，提升企业估值，以获得高额投资回报；另一方面，由于涉及各类建筑机器人全产业链条，对风险投资主体的系统布局能力与风险识别能力提出了更高的要求。

目前，建筑机器人正处于产业化早期阶段，迫切需要加大核心技术攻关与细分应用场景产品开发力度，如何选择适合企业自身特点、符合业务发展需要的研发模式与路径尤为重要。结合上述国内建筑机器人研发现状，建议研发路径选择重点从以下五个方面入手：

发挥行业龙头企业的主体作用，围绕主营核心业务，整合研发、设计、采购、施工、运维等优势资源，针对施工现场高可靠、低延时通信网络，复杂环境下的自主定位与实时感知、导航算法，多机调度、人机协同作业等建筑机器人核心技术开展研发攻关，力争取得一批具有自主知识产权的高水平科研成果，抢占建筑机器人行业制高点和话语权，为中国建造走向世界提供技术支撑和知识产权保障。

建筑机器人关键技术

传统建筑施工现场环境复杂多变、工艺标准化程度低、人机混同作业等因素给建筑机器人的研发带来了极大的挑战，充分发挥大型建筑企业相关项目总承包的优势，积极推动建筑工艺革新研究，突破传统工艺、颠覆现有生产模式，探索与建筑机器人适配的建筑施工工艺，从源头推动标准化设计，创造更适合建筑机器人作业的场景。

建筑3D打印（丹麦COBOD公司）

一方面，积极引导建筑机器人通用底盘、导航、避障算法等数据标准化以及多机器人协同调度数据接口的统一化，建立建筑机器人行业数据标准体系，编制数据接口标准，解决目前市面上多方研发接口不统一，研发成果泛用性差的问题。另一方面，加速推动建筑机器人行业出台更多适用于建筑机器人施工、验收的标准与规范，更好地规范建筑机器人研发动作与产品属性。

统一数据接口标准

目前，工程建造方式迭代缓慢，现有施工组织方式和劳务分包模式与建筑机器人的应用匹配性不强，同时伴随建筑业农民工老龄化加剧，适应机器人作业方式的一线工人缺口加大。因此，需要对现有施工组织方式与劳务分包模式进行优化与变革，着力培育具备机器人操作技能的产业化工人，打通机器人研发与应用的双向互动链条，加速建筑机器人研发与产业化进程。

研用循环链条

积极探索建立“政、产、学、研、用”一体化合作生态圈，借鉴日本清水、大成、鹿岛等200余家建筑公司组成建筑施工机器人/IOT领域技术协作联盟的方式，通过多方协作和资源共享，降低机器人研发成本及风险，优化企业研发布局，大幅提升企业综合研发能力，增强我国建筑机器人产业的国际竞争力。

编辑：周俊

审核：陶凯、韩冰

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