2021·10·Building Construction 2170
面向工地作业环境的砌墙机器人研究
张英楠 1 汪小林 1 陈 泽 1 孟 浩 2 秦 川 2
1. 上海建工四建集团有限公司 上海 201103;
2. 上海大界机器人科技有限公司 上海 201900
摘要： 基于建筑工业化、信息化、数字化的迅速发展以及建筑行业即将面临劳动力短缺的问题，研发了一款面向工地
现场施工环境的砌墙机器人，详细介绍了砌墙机器人的主要组成部件，提出了砌墙机器人的自动定位技术、自主导航
技术与虚拟砌筑技术。在实际工程中的试验结果表明，砌墙机器人砌筑墙体的施工质量满足相关规范要求，且提升了
砌筑效率。研究成果将推动我国建筑机器人的发展、创新、应用与实践，助力“中国建造”向“中国智造”转型升级
发展。
关键词： 建筑机器人；砌墙机器人；自动砌筑；清水墙；样板试验
中图分类号：
T U 741 文献标志码： A 文章编号： 1004- 1001(2021)10- 2170-0 3 DOI： 1 0.1 4144/j. c nki. jz sg .2 021.1 0.0 63
Research on Masonry Robot For On-site Working Environment
ZHANG Yingnan 1 WANG Xiaolin 1 CHEN Ze 1 MENG Hao 2 QIN Chuan 2
1. Shanghai Construction No. 4 Group Co., Ltd., Shanghai 201103, China;
2. Shanghai Dajie Robot Technology Co., Ltd., Shanghai 201900, China
Abstract:
B ase d o n th e ra p id d eve lo p m ent o f c onstr u ctio n in d ustr ia liz a tio n, in fo rm atiz a tio n a nd d ig it iz a tio n a nd
t h e s h orta g e o f la b or fo rc e in th e c onstr u ctio n in d ustr y , a m aso nry ro b ot is d eve lo p ed fo r th e o n-s it e c onstr u ctio n
e nvir o nm ent. T he m ain c om ponents o f th e m aso nry ro b ot a re in tr o d uced in d eta il, a nd th e a uto m atic p osit io nin g
t e chnolo g y, a uto nom ous n avig atio n te chnolo g y a nd v ir tu al
m aso nry te chnolo g y o f th e m aso nry ro b ot a re p ro p ose d .
T he te st re su lt s in th e a ctu al p ro je ct s h ow th at th e c onstr u ctio n q ualit y o f th e m aso nry b y th e m aso nry ro b ot m eets th e
r e q uir e m ents o f re le va nt s p ecif ic atio ns, a nd im pro ve s th e m aso nry e ffic ie ncy. T he re se arc h re su lt s w ill p ro m ote th e
d eve lo p m ent, in nova tio n, a p plic atio n a nd p ra ctic e o f c onstr u ctio n ro b ots in C hin a, a nd h elp th e tr a nsfo rm atio
n a nd
u p gra d in g o f "c onstr u ctio n in C hin a" to "in te llig ent m anufa ctu rin g in C hin a".
Keywords: construction robot; masonry robot; automatic masonry; fair -
faced wall; sample test
粗 放，管理方式规范性较差，距离高质量、高标准的行业
发 展要求仍存在较大差距，亟需推动建筑业工业化、数字
化 、智能化转型升级发展
[2 -3 ] 。
近 些年，随着国家政策的深入落实与实际需求的不断
推 动，我国建筑机器人研发工作已逐渐开展，包括轻钢龙
骨 隔墙装配机器人、地板铺设机器人、码砖机器人、瓷砖
铺 贴机器人等工厂试验型产品
[4 -6 ] 。 然而，由于相关人才缺
乏 、理论体系不完善、技术水平不成熟等诸多问题，我国
建 筑机器人的研发工作缺乏实质性进展，仍停留在战略转
型 升级的起步阶段，缺少受市场广泛认可的建筑机器人现
场 应用型产品，因此，需要以建筑生产“提质增效”为基
本 目标，针对现场应用环境的难点问题，开展科学化、系
统 化的建筑机器人相关研究，并研发相应建
筑机器人装备
应 用产品。
鉴 于上述背景，本文以砌墙机器人为研究对象，针对
工 地现场复杂多变的施工环境，开展了面向现场施工作业
条 件的砌墙机器人装备研发与自动砌墙技术研究，建立了
“
十三五”时期，世界范围内的科技发展浪潮已逐
渐 从互联网时代迈向人工智能时代，各行业积极推动智能
技 术融入产品加工制造过程中，涌现出无人工厂、无人码
头 、无人驾驶汽车、智能勘探机器人、智能家居设备等多
种 智能产品，为企业生产及人民生活带来了极大便利
[1 ]。
作 为长期以来国民经济的支柱产业，建筑业为我国经济持
续 、健康、稳定发展提供了有力支撑。通过行业从业者多
年 来的不断探索与不懈努力，我国建造技术已发展成为世
界 一流水平，完成了多项举世瞩目的“世界工程”。但
作 为严重高度劳动密集型行业，建筑业生产方式依然比较
基金项目：上海市“科技创新行动计划”社会发展科技
攻关项目（20dz1 201901） 。
作 者简介：张英楠（1992— ），男，博士，工程师。
通 信地址：上海市闵行区桂林路928号 （201103） 。
电 子邮箱：zh an gyn _sc c4
面向工地作业环境的砌墙机器人研究（论文）.pdf
