建筑行业的未来：建筑机器人的兴起与应用

随着全球人口红利的逐渐消退，建筑行业正面临着前所未有的多重挑战。劳动力成本的持续上升、高风险作业环境以及生产效率低下等问题，已成为制约行业发展的关键因素。然而，在高

新技术蓬勃发展的背景下，中国的建筑行业正步入一个崭新的转型期。特别是在那些危险、复杂、肮脏和繁重的建筑任务中，引入机器人来取代部分人工，已经成为一种必然趋势。

一、建筑行业困境与挑战

1.建筑行业现状与劳动力短缺

近年来，建筑行业的人口红利逐渐消失，劳动力成本不断攀升。据统计，自2014年以来，中国建筑工人的数量已从顶峰时期的6109万人降至2021年的5164万人，减少了近千万。与此同时，

年轻一代对于建筑工地艰苦环境的抵触情绪日益增强，他们更倾向于选择更具吸引力、工作环境更好的职业，这进一步加剧了建筑行业劳动力的短缺问题。

2.劳动力成本上升与经济效益下降

随着经济的发展和社会的进步，建筑行业的劳动力成本也在逐年上涨。2012年之后，中国经历了刘易斯拐点，标志着廉价劳动力时代的结束。受此影响，建筑业产值利润率自2014年达到

顶峰后持续下滑，至2021年已低于3%。这一趋势不仅加剧了建筑企业的成本压力，也迫使行业寻找新的解决方案以应对不断上升的成本压力。

3.安全隐患与生产效率的双重挑战

建筑工地历来是一个充满风险的地方，安全事故频发，给从业人员的生命安全带来了严重威胁。从2016年到2023年，建筑行业的事故起数和伤亡人数均呈现上升趋势。此外，随着极端天气

事件的增多，建筑项目的工期往往被压缩，导致工人工作强度增加，进一步影响了工程质量和进度。因此，如何在保障安全的前提下提高生产效率，已成为建筑行业亟待解决的问题。

二、政策导向与市场潜力

面对建筑行业的困境与挑战，政府高度重视并积极推动建筑机器人产业的发展。住建部发布的《"十四五"建筑业发展规划的通知》，更是直接强调要加快重点推进与装配式建筑相配套的建筑

机器人应用，辅助和替代“危、繁、脏、重”的施工作业。以推动建筑行业的智能化、自动化进程。

根据中国建筑协会的数据，中国建筑信息化投入仅占建筑业总产值的0.08%，而这一比例在欧美发达国家约为1%。此外，调研结果显示，仅有55%的建筑企业使用了机器人技术，而在汽车和

制造业中，这一比例分别为84%和79%。2022年，中国建筑业总产值达到了311,980亿元，占国内生产总值的25.78%，相比之下，同期全球建筑机器人的市场规模尚不足1亿美元。

尽管建筑业规模庞大，但其自动化程度仍然较低，这为建筑机器人的应用留下了巨大的发展空间。预计在未来十年，全球建筑行业的产值将增长85%，达到15.5万亿美元，而建筑机器人市场预

计将实现年均复合两位数的高速增长。

三、技术进步与应用前景

近年来，人工智能与机器人技术的迅猛进步为建筑机器人领域注入了强大的动力，推动其在多个施工领域取得显著突破与进展。

1.国外建筑机器人发展历程概览

建筑机器人的研发可以追溯到上世纪80年代初的日本，1982年，日本清水公司成功将一台名为SSR - 1的耐火材料喷涂机器人应用于建筑施工现场，这一创举使其成为世界上首台用于建筑施工

的机器人。此后，建筑机器人研发领域不断拓展，美国也加入了这一研究行列。美国军方利用John Deeve 690C掘进机进行爆炸毁坏跑道的修复工作，麻省理工学院则研制出trackbot和studbot

用于墙体内部建设。

除了日本和美国，许多其他国家也积极参与到建筑机器人的研究与开发中，包括法国、德国、英国、以色列、荷兰、芬兰、丹麦和新加坡等。这些国家在建筑机器人技术方面取得了显著进展，

推动了全球建筑自动化的发展。

2.中国建筑机器人：从起步到成长

中国的机器人研究起步较早，早在1972年，沈阳自动化研究所就开始了自动机器人的研究工作。到了1997年，哈尔滨工业大学成功研制了第一代壁面清洗爬壁机器人，该机器人配备吸盘，能够

迅速攀爬高达70米的建筑物进行清洗作业。然而，建筑机器人的研发初期主要集中在高层建筑外墙清洗和建筑施工自动化安装方面。

2017年，随着激光导航技术的出现并逐渐成熟，机器人实现了自主行走的功能，这为机器人进入施工现场提供了坚实的技术基础。2018年，碧桂园集团投资成立了博智林机器人公司，专注于建筑

机器人领域，在生产、施工和维护等环节展开了应用研发，致力于推动与装配式建筑相配套的建筑机器人应用，以辅助和替代那些危险、复杂、肮脏和繁重的施工作业。自此，我国的建筑机器人行

业从萌芽期步入成长期，行业内企业不断增加，行业标准也逐步确立。

从理论上讲，建筑工程施工中的许多复杂工序都可以通过相应的建筑机器人来替代或辅助完成。例如，土方工程、地基与基础工程、砌筑工程、钢筋混凝土工程、防水工程和装饰工程等，每类工程

中包含的各种工序和具体的施工作业，都可以开发出适合的建筑机器人产品。目前，我国建筑机器人的应用主要集中在设计、建造、运维和破拆四大细分领域，每个领域都有不同功能的建筑机器人产品。

3.建筑机器人技术的革新：线控机器人的崛起

随着机器人技术的不断发展，一种全新的机器人形态——线控机器人，在建筑行业正逐渐展现出其独特的优势和巨大的潜力。线控机器人基于先进的线控技术，能够实现高柔性操作，这对于建筑施工

中的复杂环境尤为适用。它们通过AI+3D视觉技术，能够实现对复杂物体的智能识别与处理，从而完成精准定位、重物搬运等任务。这种高精度、高效率的操作方式，不仅提高了施工效率，还降低了

人为操作带来的安全风险。此外，线控机器人还能在高负载任务中保持稳定的性能，同时确保作业的安全性。

随着建筑行业对施工质量和效率要求的不断提高，线控机器人的技术也在不断发展。未来，线控机器人有望与建筑信息模型（BIM）等先进技术深度融合。通过 BIM 模型提供的精确建筑数据，线控机

器人能够提前规划施工路径和操作流程，实现更加智能化的施工，这将进一步提高建筑施工的自动化和智能化水平，为建筑行业的转型升级提供有力支撑。

四、未来发展及展望

随着技术的不断进步和市场的持续拓展，建筑机器人行业将迎来更加广阔的发展前景。未来，建筑机器人将不仅仅局限于替代人工完成“危、繁、脏、重”的施工作业，更将深度融入建筑行业的各个

环节，推动整个行业的智能化、自动化和可持续发展。同时，随着人工智能、大数据、物联网等技术的不断融合应用，建筑机器人将实现更加智能化、自主化的施工。

展望未来，建筑机器人行业将呈现出更加多元化、智能化的发展趋势。随着技术的不断进步和市场的持续拓展，建筑机器人将在建筑行业中发挥越来越重要的作用，为行业的转型升级和可持续发展提供

有力支撑。

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