劉今越：建筑機器人市場規模有望五年突破百億美元 | 10年回顧

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過去十年，我國建筑機器人產業經歷了從技術突破到生態重塑的深刻變革。河北工業大學教授劉今越表示，建筑機器人的研發應由企業主導，深度適配場景，唯有如此才能滿足建筑行業的高標準與快節奏發展需求。

面對人口老齡化加劇與勞動力結構性短缺的雙重挑戰，建筑機器人產業化發展成為破解建筑業人力瓶頸的關鍵。建筑機器人不僅能夠實現施工效率的指數級躍升與工程品質的毫米級管控，更展現出了降低全周期運營成本、優化資源集約利用、構建綠色建造體系等多維價值。

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非標化場景是發展瓶頸

建筑機器人的應用場景主要涵蓋設計、建造、運維、破拆等四大核心環節。在設計階段，主要對施工圖紙進行二維與三維模型間的智能轉換，融合AI技術進行方案優化。在建造階段，聚焦實體機器人應用，包括砌筑、整平、焊接、噴涂等，典型案例有“天蟬”建筑機器人、博智林系列機器人等。在運維階段，主要部署檢測、維護類機器人，如幕墻清潔機器人、物料運輸機器人等。在破拆階段，應用機器人執行精準拆除、物料分揀及資源回收等任務。

圖1 板材安裝機器人

當前，限制建筑機器人發展的核心原因，主要在于施工場景的動態性、非標化。建筑行業對個性化設計的高度追求與機器人技術所需的標準化基因形成結構性矛盾。現階段的建筑多為異形結構，這與機器人的標準化操作流程難以匹配，導致其在復雜場景下的適應性不足。

此外，建筑施工領域雖已建立起相對成熟的規范體系，但聚焦建筑機器人，國標、行標、團標等標準體系仍存在缺位，現有標準呈現碎片化特征，難以形成全面規范。

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場景建模是核心難題

建筑場景的工況實時更新，因此機器人建模也需要實時更新，這成為建筑機器人應用部署階段需要解決的核心難題。

建筑機器人進行施工時，需要由不同工種的建筑機器人按照工序輪替協同作業，這種動態協作模式與工業場景存在本質差異。河北工業大學教授劉今越表示，工業機器人僅需固定于工位，對移動的物料進行加工，而建筑機器人則需要環繞靜態建筑物移動作業，這種空間位移特性產生多重技術難題，如移動定位精度波動、多機協同定位偏差、施工誤差鏈式傳導等。

圖2 焊接機器人

當前，建筑機器人正在突破的技術路徑，是構建基于BIM系統的智能導航解決方案，其核心邏輯在于，建筑工程必定存在數字化圖紙，直接解析這些建筑信息，就可以為機器人生成全局最優路徑。如同人類駕駛員應用導航軟件，施工機器人調用BIM模型可實現精準定位，通過融合環境感知系統與局部避障算法實現效率提升。

這種“圖紙導航+實時感知”的復合模式，機器人得以即時投入施工作業，相較傳統建圖方式提升80%以上的作業時效。目前，基于BIM數字模型驅動技術的智能化施工裝備體系已涵蓋焊接打磨等工藝環節，正在進行體系化推廣，以應用于更多作用場景。

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產品研發應由企業主導

劉今越強調，建筑機器人的研發應由企業主導，雖然高校具備相關技術儲備，但施工工藝往往根植于作業現場，且處于持續升級迭代進程中，需要深度適配能力，唯有企業主導才能匹配建筑行業的高標準與快節奏發展需求。

從技術研發層面看，機器人核心算法、理論架構的創新突破需要深厚的技術積累，這正是高校科研團隊的優勢所在。同時，建筑場景的特殊性對機器人系統提出了嚴苛要求，自感知、自適應、自學習、自決策的全鏈條智能能力必須達到工程級標準。因此，當技術進入工程轉化階段，持續的場景測試、可靠性驗證、穩定性優化等系統性工程實踐，則是具備完整產業鏈資源的企業更具競爭力之處。

這種產學研的分工協同，本質上源于工程應用需要構建包含場地資源、技術團隊等在內的生態系統，讓建筑機器人從實驗室走向施工現場。

圖3 BIM引導的自主噴涂機器人

國家級重點研發計劃等代表性科研項目，已明確要求由企業擔任牽頭單位，主導技術研發、成果轉化及產業化應用全流程。雖有少數掌握核心技術的教授通過創業推進產業化，但其聚焦領域多為特定細分領域，主要針對高附加值環節，而真正面向施工場景、滿足現場作業剛性需求的工程化機器人解決方案仍屬稀缺資源。

未來，建筑機器人要實現突破性發展，校企深度融合無疑是理想的發展路徑，高校科研團隊應聚焦核心算法研發，企業則發揮工程化優勢，在技術落地、環節優化上精準發力，才能培育出兼具技術創新性與市場引爆力的標桿產品。談到業內熱議的人形機器人能否應用到建筑行業時，劉今越表示，與其他場景不同，建筑場景存在作業面不平整、技術指標復雜等問題，短時間內很難應用。

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市場規模五年突破百億美元

劉今越指出，雖然現階段的技術成熟度制約了標準體系建設，但建筑機器人正處于全球建筑業智能化轉型的風口期，市場規模有望在2030年突破百億美元量級。隨著應用場景的持續深化，通過規范施工現場管理、突破關鍵技術瓶頸、構建動態標準體系的三維驅動，必將推動行業步入規范化、規模化發展新階段。

圖4 鋼筋綁扎機器人

劉今越表示，2015年至2025年是建筑機器人發展的黃金十年，科研院所與企業的研發投入持續攀升，社會各界的關注度迅猛增長。未來10年，建筑機器人將完成從技術儲備到工地普及的跨越，推動我國從“基建狂魔”向“智能建造創新策源地”轉型，為全球建筑業可持續發展提供新范式?。

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