PPT|响应国家雄安伟业！特邀国家863专家李铁军教授解读建筑机器人
2017年4月15日，机器人大讲堂邀请河北工业大学机械工程学院院长李铁军教授就《建筑机器人及智能化建筑施工装备研究进展》做了分享，李院长结合当下最火最热的中国国家千年大计“雄安新区的建立”，从思考到谋划，从批示到规划，从要求到部署，从宏观到微观，一步步深入推进，一场场科学论证，独到客观，全方位的诠释了“建筑施工装备发展，建筑行业背景及需求，建筑机器人发展现状，建筑机器人产业化发展，建筑机器人成果”等方面的问题。
为了给机器人发烧友更多与专家深入交流，实现资源对接和深入合作的机会，从机器人大讲堂016讲开始，采取“专家主题报告+闭门私享会”的分享模式，在“建筑机器人”的分享会结束后，8位机器人从业者与李铁军教授进行了深入的交流，李院长为正在创业朋友指点了方向，为行业资深从业者提供了更多资源，并达成初步合作意向。
专家主题报告
在建筑方面，以机器人为代表的智能化施工装备我们判断它一定是未来的一个重要的产业发展方向和竞争的制高点。为什么？后面有几个理由。可通过建筑施工装备来说一说工业4.0，在国家的重大需求方面已经有了很多的需求。作为建筑来讲，建筑是人类文明进步的重要标志。这个重要标志的进步是我们建筑工具在进步和发展的一个历程。也就是说，工具在推动它的发展。鲁班就是因为发明了锛凿斧锯，才有了后面榫卯的结构，因此工具在决定着其发展。
从我们对建筑本身的需求来看，从原始社会到奴隶社会到现代社会和未来，这个过程对于建筑材料、建筑工具、建筑的高度都有不同的变化。尤其是建筑材料的变化，这是一个影响现在建筑工具和建筑本身的一个重要因素。如果没有钢筋、水泥，就不会有现代的建筑，没有榫卯结构就不会由过去曾经有的宫殿。
按照这两条路线来看，未来的建筑装备会是什么样的？列出的几个工具，后面一定是新一代的信息技术在深远的影响带来的智能和智能装备，给我们带来新的建筑和新的建式。让我们回顾一下第一次工业革命到第四次工业革命是什么样的。
第一次工业革命的影响就是蒸汽机，那个时候的铲土机是这样的，第一次取代了人力和畜力，用蒸汽机带锅炉去铲土，一下子铲几吨，这是对建筑业的升级革命。第二次工业革命是电气时代的电机的应用，现在还可以看到很多搅拌机，它应该属于第二次工业革命的产物。第三次工业革命就是现在的挖掘机、水泥泵车等等，包括起吊装备，包括那些高端的装备，都是这个时代的，自动化时代的。
第四次工业革命一定也会深远地影响和改变我们的建筑装备，又该是什么样子呢？第一类，把自动化的装备升级到智能化，可以实现远程无人操作，可以代替人去从事很多的工作。比如很多工地，很大的工地没有几个人，那些挖掘机和打桩的机器就是在自动的工作，慢慢向自动智能化的方向发展。第二类，还有很多我们想象不到做不到的一些事情用机器人替代。第三类，最有可能的，也是智能机器人的重要方向，即人机协作。因为建筑施工工艺的复杂性不适合于在现场工地自动化的作业。
建筑施工装备的发展也使得我们建筑的高度产生着变化，它们是直接有关系的。过去100年建筑体量全球，还有建造的建筑的高度发生的很大的变化。从古代时候宫殿的高度，也是在这样的进程中体现出来的。
现代建筑的高度，现在最高高度高四、五百米，六百米的高度，完全可以想像能够做到一千米，一公里高的建筑一定会建出来的，但是一定不是现在的装备能够建出来的。到了一定的高度以后不仅建筑本身的设计、建筑材料的约束，还有施工的装备是支撑不住的。因此，未来的建筑给了我们留下了很大的空间。
中国的建筑产业总产值每年快速发展，现在国家发布的文件里重新提出来建筑的支柱产业地位。
最新的国家统计局的数据达到了19.56万亿。虽然增速在放缓，没有那么高了，但是它依然是一个支柱产业。
就业的需求。从事建筑业的大部分是农民工，现在的数量有3000多万，并且目前建筑业的工人，一个人一天最少400—500块钱，高工资同时会抢在争制造业的工人。因此制造业的工资也得提升，现在在互相的拉动。
施工安全的需求建筑业是仅次于采矿业的第二高危行业，这是每年国家统计局的数据。建筑安全的问题每年伤亡的人数是建筑企业最头疼的一件事情，但是就是避免不了，而且建筑工艺又很复杂，脚手架，工艺的规范性不强，一旦出了一件事，公司不管多大，一年做300亿还是500亿，天天去总经理那儿闹，这种事情每年都会发生。
除此之外，建筑行业的背景和需求还体现在环境保护的需求，劳动强度和料率需要，建筑难度、新材料与工艺的需要上。装备是为工艺而服务的，工艺一定是走在前面的，产品的生产一定先定工艺再做装备，装备去满足工艺。建筑，我们做其他的装备，包括机器人在内也是先定工艺，再做装备。建筑的工艺施工分两个部分，第一部分是主体工程，第二是二次结构，也就是装饰装修。
我们分析和研究了建筑机器人在国际上它所能做的工作，它到底能做什么，主体工程、二次结构、检测、坑道、桥梁等各方面已经出现了一批建筑机器人，但我们国家在这方面做的还不够。我们分析了美国、日本、欧洲他们做建筑机器人的侧重点是有一些差别的，美国大部分集中在大学，日本有很多公司，大的建筑公司80年代就开始投入很多精力研发，成为了主流。还有英国、德国、以色列、韩国已经做的建筑机器人的情况。
我国建筑机器人研究工作起步较晚。以大学及研究所为主体的建筑机器人技术研究队伍已经形成并取得研究成果。我国“863计划”的自动化领域智能机器人专题 已经开发出无人驾驶振动式压路机、可编程挖掘机、自动凿岩机、大型喷浆机器人、 管道机器人等智能化机械设备。
以下是建筑机器人与工业机器人相比的主要技术特点：
作为研究我们也梳理了一下，智能化建筑施工装备的一些发展方向，从研究的角度共性的关键基础有哪些。装备产业发展方向，预置构建的现场组装施工，这是一个大的发展方向。各类建筑板材的安装、钢筋加工处理和现场施工，包括基地墙面顶棚的处理，管道的检测，属于后服务。在共性关键技术上人机协作控制，智能感知与决策的技术，非稳定基础的精确作业，高空一定存在一些晃动，在晃动中还要实现精确的定位操作是很难的事，就像我们搞视觉一样。徐工做的步履式的挖掘机，可以自己爬上去，既带轮子又带腿。它要适应很多环境，因为它自主。
未来桥梁机器人的作业。包括我们已经做的架桥机已经做到了，再加上一点智能。
此外，建筑机器人产业化发展还包括，机器人化建筑板材安装设备，3D打印技术在建筑施工中的应用，救援机器人等方面。
围绕建筑的智能我们有一个口号，即通过建筑的智能筑高中国。雄安最近炒的很热，一定是以绿色建筑和建筑工业化为核心。这是一个很大的机会，以“863”项目的成果来说明。整个雄安核心的体量从未来发展来看是很大的，所以我们建筑有一次很大的机会，也希望能够通过建筑机器人给国内做一些贡献。
未来对于建筑机器人的发展我也有一个展望，最早的时候是一种兴趣、一种研究，现在发现这个产业，跟这些人交流他们的需求我们已经满足不了，怎么办？必须快速的从资本、技术等各方面跟进。未来将有很大的变化，我们会从地面向深层做建筑，超高层建筑，在地下的核电站，地下超导电能的储存库，将来一定是水下的、太空的应用。因此，未来建筑行业不断的创新发展，建筑工程的设计施工标准在发生变化。
它是政府引导的，每年还给我们一些钱，成立了创新协同中心。建筑工人、智能施工装备、智能检测、先进工艺和技术，建筑工艺一定要加进去，建筑标准一定要加进去，不是我们想做装备就做装备。另外就是产化应用，我们组织了一个很大的团队在做这个事情，在国内第一次召开了建筑工人及智能化施工装备的学术研讨会
以上是李老师讲座的部分内容精选，讲座结束后，由中关村融智特种机器人产业联盟秘书长陈晓东先生为李院长颁发了机器人大讲堂荣誉证书。