「帕梅艾爾」推出智能多功能建筑機(jī)器人，有望將建筑施工成本降低50%以上

目前建筑工地逐漸開始面臨招工難、用工難的情況，并且建筑施工的人工成本逐年上升。對于建筑行業(yè)這類勞動力密集行業(yè)，機(jī)器填補(bǔ)人力短缺或替代人力是未來行業(yè)發(fā)展的趨勢。

國內(nèi)外對建筑機(jī)器人的研發(fā)制造已經(jīng)進(jìn)行多年，但是真正可進(jìn)行商業(yè)化落地應(yīng)用的智能建筑機(jī)器人寥寥無幾。

36氪近期接觸到的帕梅艾爾自主研制了一款智能建筑機(jī)器人，可以實現(xiàn)機(jī)器人到房間后自主完成測量、施工、轉(zhuǎn)場、施工等工作流程，機(jī)器人自動編程執(zhí)行施工任務(wù)，無需人工干預(yù)，并且一臺機(jī)器人具備抹灰、抹膩子、墻體打磨等多項功能。

建筑機(jī)器人之所以國內(nèi)市場落地進(jìn)程緩慢，主要原因有兩點(diǎn)：

由于建筑施工地面、墻面并不平整，施工環(huán)境惡劣，建筑機(jī)器人依靠AGV自主移動的難度較大且施工精度難以達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)要求。

目前市場上機(jī)器人通常需要人工反復(fù)示教、編程，而中國建筑行業(yè)從業(yè)者普遍缺乏相關(guān)教育背景，無法適應(yīng)繁瑣的示教編程過程，并且?guī)淼念~外成本使得部署機(jī)器人的效率尚不如人工施工。

第一個問題具體來說，建筑機(jī)器人的主體可以分為移動平臺（AGV）和作業(yè)平臺，而施工環(huán)境不平整的地面使得AGV無法像在物流行業(yè)的自動化倉庫中暢通無阻地移動，往往會因失去與地面間的摩擦力導(dǎo)致移動失控。

針對這一難點(diǎn)，公司通過自主研發(fā)移動平臺控制技術(shù)，使得移動平臺可以根據(jù)地面傾斜角度進(jìn)行調(diào)整，實現(xiàn)在較狹小、不平整的空間內(nèi)自主運(yùn)行。

另一方面，建筑施工場景中地面、墻面不平整會導(dǎo)致機(jī)器人施工操作時誤差過大，例如在實際施工中，地面、墻面一般存在一定的傾斜角度，機(jī)器人如若按地面、墻體絕對水平、垂直提前設(shè)定路徑就會在施工到一定距離后，必然會遠(yuǎn)離墻面或者撞擊墻面。

公司對此研發(fā)了機(jī)器人對誤差進(jìn)行自動修正、補(bǔ)償?shù)能浖惴?，使其施工精度可達(dá)1mm左右，可以滿足《建筑地面工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50209—2010所規(guī)定的水泥砂漿抹灰表面平整度偏差3mm以內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)。

除去這兩個困難之外，目前市場上的傳感器并不適應(yīng)建筑施工場地高粉塵、高濕度、高溫的惡劣環(huán)境。

例如視覺傳感器要有色差才能對焦，但是砌磚、抹灰是純灰色，石膏、膩子是純白色，在這種同色的情況下無法對焦。3D線掃描雖能滿足精度要求，但其一次掃描寬度只有幾十厘米，也很難適用長度達(dá)幾米的墻面。

公司綜合運(yùn)用多種傳感器，并對外采傳感器進(jìn)行二次開發(fā)，使其能夠適用于建筑施工場景進(jìn)行高精度感知識別。

第二個問題則是在實際部署施工時由于建筑信息模型（BIM）與實際情況會存在一定偏差，機(jī)器人無法完全按照導(dǎo)入其控制系統(tǒng)的BIM 圖紙施工，所以往往需要針對現(xiàn)場具體的墻面、地面情況對機(jī)器人進(jìn)行繁瑣復(fù)雜的示教編程。但是這對于普遍沒有相關(guān)專業(yè)知識的建筑施工人員來說這種方式可行性非常低，而聘用專家進(jìn)行示教編程的人工和時間成本都很高昂，且效率低于直接人工施工的方式。

因此公司針對建筑機(jī)器人部署進(jìn)行了自動編程的研發(fā)，機(jī)器人先通過傳感器對建筑進(jìn)行測量、再根據(jù)不同墻面、地面實際情況進(jìn)行編程、規(guī)劃、自動后臺模擬示教，無需再次驗證。其機(jī)器人還實現(xiàn)了一鍵化操作控制，提高了建筑機(jī)器人部署效率，降低商業(yè)化應(yīng)用門檻。

整體來看，帕梅艾爾針對建筑機(jī)器人商業(yè)化部署的瓶頸，從機(jī)器人本體、機(jī)器人運(yùn)動控制、機(jī)器人算法、移動平臺控制、多功能平臺控制系統(tǒng)、傳感器等多方面進(jìn)行了自主研制。2019年底公司對完成了三次迭代的機(jī)器人產(chǎn)品在工廠進(jìn)行了測試，并于今年4月正式開始在建筑施工現(xiàn)場進(jìn)行測試，目前測試比較穩(wěn)定，預(yù)計可在今年底前實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。

建筑機(jī)器人的另一個商業(yè)化門檻是其目前市場上其他建筑機(jī)器人產(chǎn)品實現(xiàn)功能較單一，往往一個工種就需要重新研發(fā)一款新型機(jī)器人，施工工地若同時部署多種不同規(guī)格的機(jī)器人會導(dǎo)致實際部署成本較高。

不同于目前市場上其他競品只能實現(xiàn)單一的測量、噴涂、打孔或砌磚功能。帕梅艾爾則通過更換工裝夾具，可以實現(xiàn)抹灰、抹石膏、刮膩子及打磨全流程的施工操作，一機(jī)實現(xiàn)多工種功能。

帕梅艾爾經(jīng)過4年多一系列自主研發(fā)，其建筑機(jī)器人在實際部署時其成本相比于人工將大幅降低。

對于企業(yè)來說，降本增效是付費(fèi)的動力。帕梅艾爾也進(jìn)行過測算。例如，以人工施工的商品房計算成本：刮膩子和打磨的施工單位人工成本至少為17 元，而公司機(jī)器人施工擬膩子每平方米噴涂、打磨各收取3.5 元，總費(fèi)用相當(dāng)于不到人工成本的50%，可為建筑公司節(jié)省大量的人工成本。

另一方面，機(jī)器人施工效率更高，一般一名膩子工人一天可噴涂100-150平方米，而機(jī)器人一天可噴涂2000-2500平方米，打磨誤差標(biāo)準(zhǔn)2-4 毫米的普通墻面可達(dá)到2000-3000 平方，高標(biāo)準(zhǔn)精裝修1-2毫米可達(dá)到1500-2500 平方米，即一臺機(jī)器人可替代20-30名工人。

業(yè)務(wù)落地方面，公司目前計劃主要通過設(shè)備租賃方式實現(xiàn)商業(yè)化部署，原因在于建筑公司工地往往分散在各地，絕大多數(shù)設(shè)備都是以租賃方式。預(yù)計產(chǎn)品單位投資回報周期為6-8個月左右。

目前全球建筑機(jī)器人領(lǐng)域進(jìn)入商用測試的寥寥無幾，技術(shù)相對成熟的有:挪威 nLink機(jī)器人和澳大利亞Fastbrick Robotics 設(shè)計的 3D 建筑機(jī)器人 Hadrian X。進(jìn)展較快的美國Construction Robotics公司的砌磚機(jī)器人（半自動）和配套的材料升降機(jī)進(jìn)行商用測試階段。國內(nèi)上海大界機(jī)器人則主要針對裝配式建筑，其產(chǎn)品由于重量、高度、寬度的原因無法在目前主流的現(xiàn)澆式建筑施工場景進(jìn)行作業(yè)。

未來發(fā)展方面，公司一方面會專注于機(jī)器人控制、運(yùn)動規(guī)劃、自主編程執(zhí)行等核心軟件算法方面，進(jìn)一步開發(fā)實現(xiàn)地面找平、鋪貼地板磚和瓷磚、砌磚、外墻施工等多項功能，本體環(huán)節(jié)則將通過外采并適配開發(fā)解決；另一方面將加快商業(yè)化進(jìn)程，實現(xiàn)批量銷售部署，形成穩(wěn)定的收入，為進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模奠定基礎(chǔ)。

目前公司正在尋求融資，資金用于產(chǎn)品量產(chǎn)投入，擴(kuò)展公司業(yè)務(wù)規(guī)模。