机器人技术在工程施工及安全管理中的应用分析 

中图分类号：F061.3 文献标志码：A

随着我国人工智能等高新技术蓬勃发展，建筑行业正进入转型阶段。引入机器人替代或辅助人工完成“危、繁、脏、重”的建造和维修任务已成为必然趋势。建筑机器人有助于保障施工安全、提升效率与质量，具有良好前景，但目前仍面临技术不成熟、造价高、标准不统一等推广难题。本文通过总结分析其应用优势与现存挑战，为促进建筑机器人普及、推动建筑业高质量发展提供建议。

1. 机器人技术在工程施工及安全管理中应用的优势

（1）提高施工效率

建筑机器人能够快速、稳定地完成重复性任务，输出效率相比传统人工方式更为稳定，标准化程度高，可有效避免人为施工引起的误差过大等问题，且不受传统施工人员体力限制。例如，外墙喷涂机器人可在半小时内完成百米高楼的喷涂作业。

（2）保障施工安全

根据国际劳工组织的数据，高达 30% 左右的工伤发生在建筑工地，建筑工人发生致命事故的几率是其他行业的 4 倍。机器人可替代人工进行高空作业、危险环境作业（如拆除、隧道挖掘），降低安全事故风险。例如，拆除机器人在高危环境中替代人工，减少人员暴露于危险环境的时间。

（3）提升施工质量

通过高精度传感器和自动化控制，机器人施工精度更高，施工成型质量比传统人工方式高。例如，砌墙机器人搭载的激光定位系统可自动生成最优砌筑路径，单日作业量相当于6 名熟练工人的总和，且误差控制在 ±1mm 内。

（4）助力绿色低碳施工

部分机器人具备粉尘收集、材料回收等功能，降低施工过程中的碳排放和资源浪费。例如，地坪研磨机器人在作业过程中可进行降尘处理，优化施工环境。

（5）改善劳动环境

传统施工中的腻子打磨、粉刷、管道喷漆等工序严重危害人体健康。建筑机器人的普及可显著减少此类安全隐患。例如，博智林公司的外墙喷涂机器人降低了高空作业风险，室内装修类机器人则减少了粉尘和有害物质吸入，有效降低职业病害风险。

2. 机器人技术在工程施工及安全管理中应用面临的挑战

（1）技术稳定性不足

现场不断变化的施工环境要求建筑机器人能够适应动态、非结构化的施工现场和各种天气状况，但目前建筑机器人在环境感知、定位导航、路径规划等方面仍存在技术难点，需要更高的适配性相关技术研发投入。

（2）场景适配性有限

部分场景（如室内喷涂）中，机器人效率可能低于人工，且难以独立完成端到端施工。例如，在房建外墙真石漆喷涂场景中，机器人无法完成贴美纹纸等复杂工序，需人工协作。

（3）商业模式不成熟

建筑机器人产品设计之前对客户需求和应用场景的调研不足，导致产品试用阶段问题层出不穷。另外，传统施工设备以租赁为主，而建筑机器人难以开箱即用，需专业团队支持，导致推广难度较大。目前多数企业以施工外包服务为主，尚未形成标准化商业模式。

（4）投入成本较高

部分机器人产品设计与实际需求脱节，技术服务成本高。且机器人施工难以像传统设备那样开箱即用，需专业人员操作，增加了应用成本。

（5）行业标准缺失

缺乏统一的技术标准、操作规范和质量验收标准，导致不同厂商的机器人难以协同作业，影响施工效率和质量，还增加了项目对接成本与安全隐患。

（6）保障机制不完善

国家层面缺乏专门针对建筑机器人的法律法规，知识产权保护不足。事故

发生时，责任界定困难，影响行业发展。这导致企业研发积极性受挫，市场秩序难规范，制约技术规模化应用，也让行业在创新投入与风险规避间难以平衡。

3. 提高机器人技术在工程施工及安全管理中应用水平的措施

（1）提升技术研发能力

为了提升我国建筑机器人的核心竞争力，必须加强对新型传感、人机交互及智能控制等关键技术的研发支持，推动建筑机器人标志性技术成果的诞生。积极推进建筑机器人在生产、施工环节的替代应用，重点提升建筑机器人与工地复杂环境的适配性和作业精度。鼓励产学研合作，加速技术成果转化。

（2）优化场景选择与应用深度

聚焦高空作业、市政工程等危险性高、工艺复杂度低的场景，优先实现规模化应用。推动建筑机器人从数量应用向深度应用转变，编制涵盖产品选择、施工组织、管理维护等内容的实施方案，打造深度应用试点。

（3）探索新型商业模式

发展“机器人施工队”业务模式，为客户提供覆盖机器人设备、操作人员技能培训与现场施工管理的完整解决方案。同时，积极探索设备租赁与专业化施工服务相结合的灵活模式，有效降低用户初始投入与使用门槛，推动智能化建造技术的规模化应用。

（4）优化成本和培训

在产品设计阶段深入工地，与客户共研高频高价值需求，采用模块化设计并配套租赁与按效付费模式降低使用门槛，同时通过培训与政策合作推动行业落地。进而，降低开发和培训成本。

（5）建立健全行业标准

支持高校、科研机构、企业及行业组织积极开展建筑机器人技术、标准与人才领域的国际交流合作，推动我国主导国际标准体系建设。鼓励国外优质企业在华设立研发机构，促进国内外企业技术标准对接与协同。利用国际会展、论坛等平台，加快推动我国技术标准、产品及解决方案在国际成熟场景中应用落地。

（6）完善政策保障体系

补充和完善相关法律法规，明确建筑机器人的法律地位和责任界定。加强知识产权保护，打击侵权行为，营造公平的市场环境。建立多元化监管体系，完善机器人登记准入制度，保障数据安全。统筹行业管理、科技、财政、金融等部门的资源和力量，加强与用户部门政策协同，支持建筑机器人产业创新发展。

参考文献：

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