今年“两会”的政府工作报告强调，要促进新兴产业加快发展，深化大数据、人工智能等研发应用。这一表述引发与会代表委员们的热议和共鸣。多位代表委员建议，大力推进智能制造，积极利用人工智能、大数据了解用户需求、优化生产，将中国制造推向智能化、高端化、市场化。 作为传统产业的典型代表，2018年中国建筑业总产值达23.5万亿元，同比增长9.9%，但眼下劳动力短缺、劳动生产力率低、工作环境较差等问题突出，工人施工技术的良莠不齐也影响到产品质量的稳定。同时，环境复杂、噪音粉尘、施工安全风险等问题仍是传统建筑行业的痛点。一直以来，建筑业是世界上数字化程度较低、自动化程度较低的行业之一。随着人口红利的消失，传统建筑业面临着巨大的人工成本压力，以及高危、生产效率低等一系列难题。近百年来，虽然自然科学与工程技术领域的革新不断，建筑本身的形态和功能也大不相同，但建筑施工的业态形式却始终没有出现显著的变化。在制造业与服务业转型升级的背景下，传统建筑业还在不断丧失对年轻一代的吸引力。在这个背景下，建筑机器人的出现或许将改变原有的传统建筑模式。在既有的现代化技术体系中，最有可能承担起建筑业革新重任的便是机器人技术。 如何将人工智能等科技创新成果运用于建筑领域，破解建筑业面临的瓶颈，近年来包括碧桂园在内的一些企业正在进行积极探索：未来或可以让机器人真正渗透进入建筑工地各生产环节，部分工人则成为管理者，进而实现安全、优质、高效的智慧建造。在过去一年的时间里，房地产龙头企业碧桂园在机器人领域频频进行大动作，斥800亿巨资投入机器人领域。董事会主席杨国强更是在1月份的年会上宣布了碧桂园最新业务架构，重点布局的就是建筑机器人。他认为，重复的高强度劳动应该得到改善，机器人造房子只是时间问题。 我们为什么需要建筑机器人？ 为什么对于发展建筑机器人给予如此大的关注？首当其冲的一点是因为建筑机器人有望成为保障施工人员安全、提升工作品质的最好选择。建筑业是公认的高危行业，伤亡率仅次于矿山与交通事故之后。根据《2018年上半年全国建筑业安全生产形势》显示，上半年全国建筑业共发生生产安全事故1732起、死亡1752人。全国事故总量位于高位。 杨国强在碧桂园2019年度会议上也针对安全生产的话题表示，碧桂园过去的一年中发生了数起安全事故，让这家公司经历了风波并做出了反省。“安全是人命关天的事，我们有不可推卸的责任……如果我们高度重视，将所有的安全隐患清除，我相信会大大减少安全事故的发生。不能付了钱就算，我们一定要负起责任。” 如果把视线放到其他国家同样可以发现，在美国，建筑业每年造成的死伤人数占比高达20%，死亡率极高已成为严重的社会问题；在英国，建筑行业囊括了每年近31%的工作死亡事故和近10%的重大工伤事故；在南非，建筑工地每年造成150人死亡，大约400人受伤……另外，建筑施工人员的工作条件极差，繁重的操作，充斥着泥浆、粉尘、噪声、震动等工作环境，极大地危害着从业人员的身心健康，导致职业病高发。若要将建筑工人从中解脱出来，就现有技术发展水平来看，机器人技术或是破解这一难题最佳的途径。 另一点令人关注的地方在于，从建筑技术的演进与革新的角度来看，机器人技术有望搭建起连接设计概念与实体之间直接沟通的桥梁，使得建筑师的构想能够更为快速地变为现实。瑞士联邦理工学院的建筑与数字建造团队（该团队的代表项目之一是使用四轴码砖飞行器完成的《垂直村落》）曾表示，以建筑机器人为代表的数字化建造技术是连接信息和实体的有力工具。用户告诉计算机要做什么，把脑海内的蓝图转化成计算机代码，随后机器人开始运行。在这个过程中，机器人、大型机械手臂技术的发展，则为建筑行业实现了超越模型、提高效率，突破建造上人力工作的限制，走向更多的可能性。建筑机器人技术在重复生产上更有效率，也可在非标准建造上实现人手所无法实现的可能性。 此外，传统建筑施工均为“侵入式”开发，先开挖破坏原有植被，这一方式对于自然环境的破坏性很大。另一方面，建筑施工期间产生的固体垃圾、废水、有毒有害物化学物质也会对环境产生很大危害。水泥、钢材、玻璃等原材料的生产，对于环境的污染也很大。在倡导环保的时代大背景下，如何实现更具环境友好性的营建开发、减少垃圾及废物排放、提高原材料的利用率，均是时代对于建筑业革新的迫切要求。而以建筑机器人为代表的未来数字化营建技术，有望彻底重塑建筑业的面貌，实现真正的绿色环保、无污染的营建。 如何实现建筑机器人的发展? 所有这些利好都提示了建筑机器人是一个具有极大发展潜力的新兴技术，有望实现“更安全、更高效、更绿色、更智能”的信息化营建，整个建筑业或借机完成跨越式发展。从全部人工建楼时代走到全部机器人建楼时代，对人类科技发展来说仍是一个不小的挑战，这是人类智慧需要迈出的一大步。在这一大步的过渡阶段，仍旧需要一定比例的人工来操作，正如杨国强在今年两会中的提案所描述的那样：“如果一栋30层楼的建设，70%的工人工作用建筑机器人完成，留30%的建筑熟练工，培养20%的操作建筑机器人的新型建筑工人，可以解决建设中的安全和质量问题，大大提高劳动生产率并节约大量成本。” 另一方面，河北工业大学机械工程学院院长、机器人及自动化研究所所长李铁军教授认为，建筑机器人与工业机器人相比主要特征有所不同。对于工业机器人而言，机器人是固定的，物料是移动的；而建筑机器人是机器人移动、建筑物固定。建筑机器人主要技术要求为具有移动功能或有较大的工作空间、具有较大的承载能力、运动具有空间约束性和时变性、具有交互智能和环境适应性。因此，在现场装配作业中，由于存在作业空间、设备自重等约束问题，约束空间下大承载能力的机器人机构设计是当前的主要研究方向。目前，主要面临两个问题，分别是建筑施工机器人构型设计原理与运动性能优化、机器人能耗最优运动控制机理。 同时，为了充分发挥建筑机器人的优势，传统的建筑形式与施工模态也需要做出相应的改变。目前来看较为可行的选径是采用模块化结构，利用机器人进行模块的预制、组装，这将大幅度减小机器人的作业难度，同时可有效提高新建筑的营建速度。另外，新型建材的研发也要同步推进。例如，3D打印建筑机器人对于混凝土的流动性、凝固速度等有很高的要求；实施飞行营建则要求各模块间具有主动结合的能力。 现在，国外的一些公司已经开始将无人机应用到建筑工地的测绘工作中；“天花板安装工”“焊接工”“搬运工”等工种的机器人也出现在建筑公司的实验工地上。建筑机器人在高强度、高效率、误差小等方面，拥有着人工无法企及的优势。一座建设中的高楼，没有工人晃动的身影，没有昼夜忙碌的场面，一道道建筑工序中，灵活智能的机器人，在有条不紊地操作施工。这种类似科幻电影里的场景，或许在不久的将来，有望变成现实。