这就要求机器人必须很小(最好不超过800*800地板砖)、很轻(10公斤机械臂重量在160公斤左右)、很低(施工高度要求2900毫米)、稳定性高(机器人底部倾斜0.1度会造成机器人末端执行机构偏差3厘米),从力学上看这是悖论。
如果单纯解决尺寸问题虽容易,但造成的稳定性不足很容易使机器人的机械臂升高之后倾倒。不解决稳定性又不能进行精确施工,例如:抹灰、找平、打磨、铺贴等工序。
2、目前市场上的视觉、雷达等传感器并不适应建筑工地的高温、高湿、高粉尘环境,现有传感器精度越高对环境要求越苛刻。当机器人施工时,若有灰尘落到传感器上,不及时清理必然造成采集数据不准,导致施工错误;如果经常清理又会造成施工效率低、光学镜头磨损太快,维修成本过高。
3、现在机器人通常都是固定位、臂展范围内X、Y、Z坐标值都是已知,机器人投入工作时先对工作面进行测量、编程、示教等工作。但建筑机器人需要移动平台,而建筑工地因为地面、墙面都是人工施工,一定程度上会不平整、没有一致性,所以机器人每次移动都需重新测量机身倾斜度、墙面倾斜度、平整度,再根据这些参数进行编程,为防止编程有误还需再次示教,防止施工时出现错误。但有测量、编程、示教的时间,人工早就施工完毕,根本不需要机器人。
另外,全世界建筑行业工人普遍缺乏相关教育背景,难以完成以上复杂工作,具备相关工作能力的人也很少会在建筑工地长期工作。所以建筑机器人想大量普及,必须解决机器人根据不同现场环境进行自动化编程,而不是人工测量、编程、示教。这是全世界机器人公司都非常想,但又难以解决的问题。
了解到上述技术问题后,帕梅埃尔针对自研的建筑机器人做了一定的改进。
针对机器人设计,帕梅埃尔现有产品长度1000毫米、宽度750毫米、高度1850毫米,重量300多公斤,占地面积2平方米,基本满足建筑机器人尺寸要求。
明年,他们完成的第四代产品长度800毫米、宽度700毫米、高度1850毫米,重量180公斤左右,完全实现多场景施工尺寸要求。同时,移动平台还具备通障高度10厘米,能在接近机器人尺寸的极小空间内前后、左右移动,以及360度旋转,自动移动精度达1毫米左右。
不仅如此,机器人还具备自动调节前后、左右倾斜度,机身与墙面平行度;打磨最高升到3100毫米,误差不超过2毫米。
针对传感器问题,帕梅埃尔针对不同传感器都进行了相应的自动除尘、降温设计,以保证各个传感器在工地大粉尘环境中的持续性工作。
针对编程问题,帕梅埃尔的机器人可自动根据不同房屋空间、高度、地面平整度、墙面平整度进行自动编程,整个施工过程基本不需人工干预。在第四代机器人产品中,帕梅埃尔还新增了抹灰、刮腻子、地面找平工序,再逐步实现铺贴地板砖、瓷砖等施工。
现阶段,帕梅埃尔建筑机器人的商业化以机器人租赁(智能建造观摩会)、工地施工(承包工程)、大型建筑企业产品定制(合作开发)模式为主,国内暂时只针对有智能建造专业高校进行销售。今年10月19日,帕梅埃尔中标国内某建筑专业大学的智能建造专业学习教具,预计11月底交付。
值得一提的是,海外建筑市场是帕梅埃尔未来发展的重要方向。公司告诉36氪,海外发达国家的工价是国内的6-10倍,施工效率更远低于国内,因此海外市场对建筑机器人的需求非常强烈,同时海外客户习惯购买机械设备,而国内以租赁为主。
不过,大部分海外国家对电器安全要求非常严格,北美、欧盟、日韩、东南亚都有自己的认证标准,加之建筑机器人在全世界尚未开始大面积普及使用,因此这些国家及地区都没有针对建筑机器人的认证体系。
去年,帕梅埃尔与新加坡客户达成5台建筑机器人采购协议,但因安全认证问题未能解决,无法履约供货。目前,许多海外意向客户都正在和政府沟通(认证标准、认证机构)。
未来,帕梅埃尔将针对不同国家的电压、电器、环保、运输、技术需求等进行定制化开发。例如,北美客户要求适用于木质结构、110伏电压,法国客户要求远程办公室操作等。这就要求研发团队有很强的技术实力,熟悉各个国家不同的安全认证标准、建筑施工流程、施工标准等,这是一个非常大的工作挑战。
纵观当下建筑机器人领域,国内已有数十家公司在此展开布局,包括帕梅艾尔、上海大界、碧桂园子公司博智林等较早一批入局的玩家,以及筑橙、筑石、蔚建等一批新入局者。
文章来源:《建筑与装饰》 网址: http://www.jzyzszzs.cn/zonghexinwen/2021/1024/2282.html