7月17日至20日,2026世界人工智能大会在上海举行。大会以“智能伙伴 共创未来”为主题,具身智能成为重点赛道,集中展示了人工智能由信息处理向物理作业延伸,由内容生成向环境感知、任务理解和动作执行拓展的发展趋势。
建筑业是典型的物理作业行业。人工智能正在提升施工装备感知环境、理解任务和适应变化的能力,为建筑机器人发展创造新的技术条件。但技术展示与工程应用之间仍有明显距离。建筑机器人能否由单项动作验证走向连续稳定作业,还受现场环境、设备可靠性、施工组织和工程经济等多重条件约束。
从工程实践看,较长时期内,建筑机器人仍将以专用设备为主,并主要采取人机协同方式。其应用将逐步由单机辅助向协同作业、由人工操控向有限自主发展,完全自主的通用机器人进入复杂工地仍需持续验证。
一、人工智能拓展技术空间,工程验证明确应用边界
建筑机器人并非新生事物。上世纪八九十年代,日本大型建设企业已经开展喷涂、抹平、焊接等施工机器人研发,但整体未能形成持续、规模化应用。一个重要制约,是当时的机器人通常需要针对具体工序和作业场景分别开发、调试。建筑项目差异较大,现场状态不断变化,程序开发和场景适配成本难以通过一次性项目充分摊薄;设备可靠性、现场标准化程度和综合成本,也限制了机器人跨项目应用。
新一轮人工智能正在改变这一条件。依托多模态感知、学习型模型和仿真训练,机器人可以从数据和示范中学习部分作业技能,减少对固定程序和预设环境的依赖,提高对作业对象和现场变化的识别能力。
但建筑机器人不会由固定程序直接转向完全依靠学习。较长时期内,更可能采用规则控制与学习能力相结合的架构:人工智能用于环境感知、任务理解和场景适配,确定性控制保障轨迹执行和作业精度,安全规则负责限速、避碰和停机,人员承担异常接管和结果确认。现阶段,机器人对复杂环境的持续感知、跨场景适应和异常处置能力仍不充分,连续稳定作业仍需经过真实工程反复检验。
二、场景差异增加应用难度,工程应用需要分层推进
当前,人形机器人和具身智能应用进展较快的领域,主要集中在制造、仓储等结构化环境。这类环境空间布局相对固定,作业对象和流程较为标准,质量要求和异常边界也比较清晰,更适合机器人通过重复训练形成稳定能力。
建筑工地则是典型的半结构化环境。不同项目的空间条件和施工组织存在差异,天气变化、人员流动、材料堆放、工序交叉和临时设施调整会持续改变现场状态。建筑生产还具有一次性和流动性,机器人完成一个作业面后,往往需要转场、重新定位并适应新的工况。施工作业直接作用于实体工程,一旦出现偏差,可能带来返工和质量安全风险。
标准化设计、工业化建造和数字化交付,可以提高构件与工艺的一致性,为机器人创造更加稳定的作业条件,但不能完全消除现场变化。建筑机器人将根据场景结构化程度和任务复杂程度分层推进:构件工厂和标准化生产线可以率先提高自动化水平;封闭、连续、规整的现场工序,更容易应用专用机器人;动态变化较多的施工现场,将以人机协同和有限自主为主;通用机器人则主要在复合任务中持续验证。不同层次可能长期并存。
三、专用设备仍是主要形态,人机协同将会长期存在
从技术成熟度和经济可行性看,专用机器人在较长时期内仍将是主要应用形态。测量、抹平、喷涂、焊接和检测等专用设备,任务边界较为清晰,成本和维护相对可控,可靠性也更容易验证。通用人形机器人未来可能在需要适应复杂地形、使用现有工具并连续完成多种任务的场景中发挥优势,但其作业效率和经济性仍需工程验证。
建筑机器人首先要解决具体工程任务,不一定采用人形。轮式、履带式、轨道式、爬壁式、机械臂和智能施工装备,都可能更适合特定工序。设备形态最终取决于作业对象、现场条件和投入产出关系。
与专用设备相适应,人机协同也将长期存在。机器人适合承担边界清晰、可以重复的作业,人员负责作业准备、过程监督、异常处置和质量确认。人机协同主要包括人工直接或远程操控、人员监控下的机器人作业,以及限定场景内自主运行、异常情况下人工接管等方式。不同方式应根据任务复杂程度和风险等级,匹配相应的安全和管理要求。
班组是现场作业组织的基本单元,也是人机协同效果的直接承载者。现阶段,人机分段完成工序更具现实基础:机器人承担大面积、连续和重复作业,人员负责准备、边角处理和异常处置。评价人机协同,不能只看单机速度,而要看班组整体的合格作业量、作业时间和综合成本是否改善。
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