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  • 智能建造还有多远?博智林机器人揭开“神秘面纱”

      (记者王雪薇 张胜强)“嘀…噗噗噗噗”,在即将修整完毕的毛坯房中,来来回回的不是施工人员,而是穿梭不停的 机器人,它们正在各司其职,把墙壁均匀喷涂,严丝合缝的铺好木地板,及时把石料、灰尘清理走……
     
      想象正在变成现实。2018年7月,广东博智林机器人有限公司(简称“博智林”)正式成立,集中力量研发、生产及 应用建筑机器人,推进应用新型装配式建筑体系。
     
      两年多以来,相比在国内外研发设计比赛上的“高调”表现,博智林在不熟悉它的人眼中显得十分低调。但在当前产业数字化的时代背景下,传统建筑业也急需进行一场深刻变革。
     
      百丈高楼是否有另外一种建造方式?博智林正在缓缓揭开谜底。
     
       “工地”变“工厂”
     
      3月初,尽管建筑工人们因春节假期还未能全部到岗,但佛山顺德凤桐花园的施工速度并未减缓多少。在工地上,人行通道与机器人专用通道赫然并列。
     
      今年2月,住房和城乡建设部发布《关于同意开展智能建造试点的函》,确定全国7个项目将开展智能建造试点工作,要求围绕建筑业高质量发展,尽快探索出一套可复制可推广的智能建造发展模式和实施经验。
     
      其中,博智林建筑机器人首个商业应用项目——凤桐花园项目位列其中。
     
      这也许只是建筑行业的一小步,但却是博智林的一大步。
     
      “我们建筑机器人用两年半的时间,真正从零开始,到现在已经有18款进入商用,我现在回想起来也觉得不可思议。”博智林副总裁刘震感慨到。
     
      2020年9月,首批9款43台建筑机器人进入凤桐花园,以建筑机器人为核心的人机协同作业施工体系正式在一线投入使用,开启实战模式。
     

    智慧指挥中心可智能监控建造进度。(央广网记者张胜强摄)
     
      变化就从“入口”开始。与寻常的项目指挥部不同,这里的指挥中心多了一块数字大屏。
     
      在项目智慧指挥中心,工作人员面对大屏幕点击鼠标,项目内工程细节就能以平面或三维视图的形式展现,同时能监控工地上建筑机器人的实时状态,并远程对机器人下发工作任务。
     
      “嘀嘀”,有着两只萌萌大眼睛的楼层清洁机器人收到指令后开始规划清扫路线了,行进过程中小石块、灰尘、废料通通被“吸入腹中”,它走过的地方很快清洁如新。
     

    楼层机器人正在作业。(央广网发)
     
      “我们要做的智能制造和建筑工业化是什么?是要把工地变成工厂。”刘震表示,就是要通过机器人来提升工地环境,杜绝脏乱差。
     
      截至目前,凤桐花园已开展了建筑机器人应用的多项试点,包括首次完成机器人参与示范区建造、首次建立机器人调度中心、首次跑通修整类机器人施工模式等。
     
      “制造”变“智造”
     
      在“制造业之都”佛山,用千帆竞渡来形容在这里大大小小的企业,丝毫不为过。要想在这场竞渡中拔得头筹,“智能+”是关键。
     
      “为什么要做智能制造的工厂,因为要保证能快速迭代。”刘震解释道。
     

    博智林的智能智造工厂可实现自动化生产。(央广网发)
     
      两年半时间,博智林实现了建筑机器人从自主研发、小批量生产到工程测试、工程服务及批量化商用,并进行全面规划及实践,构建出完整的全周期闭环。
     
      刘震介绍,建筑机器人对于核心零部件以及核心算法的要求与 工业机器人等产品有很大差异,所以针对机器人伺服传感器、导航、视觉、软件五大核心系统,博智林投入了大量人力物力实现了全覆盖自主研发。
     
      “其实早在18年的时候,我们就找了很多家做定位导航的大企业过来,帮我们做相应的适配,到最后他们都放弃了。”刘震表示,因为建筑环境十分复杂,它们无法专门打造这样一套导航系统,这反而促使博智林投入大量精力设计出具有自主知识产权的导航系统。
     
      截至2021年2月26日,博智林在研建筑机器人及智能产品近50款,已递交专利有效申请3042项,其中发明专利2161项;已获专利授权984项,其中发明专利262项。目前博智林已形成混凝土施工、混凝土修整、砌砖抹灰、内墙装饰等12个建筑机器人产品线,适用于大多数现浇住宅、PC装配式住宅、工厂、公共建筑等建筑类型。针对市面上缺少建筑机器人行业可用的核心零部件的现状,博智林坚持核心技术自主研发,深耕机器人伺服、传感器、导航、视觉、软件五大核心系统,其中基于模糊自适应的运动控制算法、智能视觉传感器等填补了世界建筑机器人领域的空白,自研的激光雷达多项指标达到行业领先水平。
     

    研发人员正在调试机器。(央广网发)
     
      “像我们自研的激光雷达,在测量距离、多回波检测、重复精度等指标上都达到了行业领先水平。”刘震表示。
     
      中国建筑业协会副会长刘锦章认为,数字化转型是推动建筑产业高质量发展的重要途径,走向“中国智造”是我国建筑业发展的大势所趋。
     
      数据显示,截至2021年2月,博智林已有18款机器人在佛山顺德机器人谷首开区和凤桐花园等超过15个项目中开展试点应用,累计应用施工面积达80万㎡。
     
      建筑机器人正在积蓄澎湃的力量。中国科学院院士、清华大学人工智能研究院院长张钹教授表示:“碧桂园集团在短短近三年时间里,针对BIM、装配式建筑和建筑机器人领域投入了大量的研发资源和人才,开展全面的研发,目前已经交付了大批量的机器人,已走在了全国乃至世界智慧建造和建筑机器人领域的前列。”
     
       创新舞台的主角
     
      走在博智林总部大楼里,年轻的研发人员来来往往。
     
      “博智林有7000多名员工,其中研发人员就有4000多名。”刘震介绍,研发人员的平均年龄在30岁左右,包括一大批来自国内外知名高校的土木工程、机器人、人工智能、数字化等领域的人才。
     

    数千名研发人员在博智林科创大厦内工作。(央广网发)
     
      创新的根本靠什么,经济高质量发展靠什么,刘震想得很清楚,要让科技人才走上“舞台中央”。
     
      “建筑行业和农业一样,是信息化、自动化、智能化水平比较低的行业,博智林要做的研发很多。”早在今年1月,在佛山顺德召开的推动经济高质量发展大会上,刘震就分享了打造高层次人才队伍布局先进制造业的经验。
     
      如何留住已有的宝贵人才资源是博智林首先考虑的“心头事”。
     
      “我们在研发过程中也是给很多项目开绿灯,给了很多容错机制,更好激励研发人员大胆放手进行自己的科研突破。”刘震表示,一方面给科研人员良好的环境,另一方面也需要有充足的耐心,给予试错的空间。
     

    研发人员在调试机器人。(央广网记者张胜强摄)
     
      同时,博智林还在不断扩大高端人才的“后备军”规模,推进博士和博士后平台的建设工作。
     
      据了解,博智林目前已经完成了广东省的博士工作站的组建,另外与华南理工大学也合作共建博士后的创新实践基地。
     
      此外,为打造世界级的机器人研发基地,基于优势互补、资源共享,博智林相继成立了清华大学-博智林机器人联合研究院、东北大学佛山机器人学院等,广泛开展产学研项目合作、技术创新人才联合培养等方面合作,共同推进相关科技创新和成果转化。
     
      得益于此,许多建筑机器人从2019年下半年走出实验室开始,已经进行了多次迭代。“不只是设计上的迭代,也包括应用方法的迭代。”
     
      刘震表示,目前国内外相关企业研发建筑机器人均以少数产品的研发和试用为主,尚未形成一定规模和体系化。
     
      “博智林的优势在哪里?第一,我们的建筑机器人是大批量成体系地推向市场。另外一点是,我们的建筑机器人不是自己在工作,它是在整套的智能建造体系中,这样可以最大发挥它的效率。”

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