碧桂园博智林

　　当前传统建筑业正面临诸多制约，在产业数字化的时代背景下，亟需进行一场深刻变革。无论是效率、质量、安全性还是成本，机器人都是不二选择。“机器人正在积蓄澎湃的力量，未来的发展潜力不可想象，”建筑工人出身的碧桂园董事会主席杨国强在不同场合表示，希望建房过程中繁重、重复、危险的部分工作能够由机器人来完成，“首先是符合我们对零伤亡和安全的追求，第二能使我们的质量提升，第三能使我们的效率提升。”“过去是工人在楼盘走来走去，未来是机器人在楼盘走来走去，我们像生产汽车一样在工地生产我们的房子。”

　　博智林是首家尝试用机器人大规模、系统性地完成建筑施工大部分工序的企业，全球领先的智能建造与建筑工业化整体解决方案提供商。成立于2018年7月的碧桂园集团全资子公司广东博智林机器人有限公司（简称“博智林”），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，同时以BIM（建筑信息模型）数字化技术为基础构建建筑产业互联网平台，创新运用新型施工组织方式，将自主研发的建筑机器人大规模、系统性地应用于建筑施工大部分环节，让机器人像人类一样智慧地工作，实现兼顾效率、质量、安全、环保、成本等要素的精益建造。

　　仅用两年半时间，博智林就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，并进行了全面的端到端规划及实践，构建了完整的全周期闭环。

五大核心系统全自主研发 填补行业空白

　　博智林坚持对建筑机器人五大核心系统全自主研发，自动导航系统、面向建筑场景的视觉算法、自研激光雷达等多项产品和技术的先进性得到实际应用验证，导航融合模块、激光位移传感器、智能视觉传感器等填补了世界建筑机器人领域的空白。

　　截至今年2月底，博智林有7000多名员工，其中研发人员4000多名，平均年龄30.2岁，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、数字化等领域的优秀人才。

　　由于建筑机器人作业环境恶劣、场景差异性大、施工面复杂多变，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。针对建筑机器人伺服、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，其中基于模糊自适应的运动控制算法、智能视觉传感器、机器人集群作业规划与调度系统、建筑机器人作业仿真系统等填补了世界建筑机器人领域的空白。自研的激光雷达突破了国外的专利技术封锁，使用自主可控的技术在测量距离、多回波检测、重复精度等指标上都达到了行业领先水平；自主研发的六轴协作机械臂，在大自重比下，具备国内领先的碰撞检测、零力控制能力，保障了人机协同工作的安全与高效。混凝土修整机器人产品线多机协作施工模式，通过自研多机调度系统，实现了建筑室内墙面、天花修整及螺杆洞封堵等多种机器人的协同全自动施工作业。通过智能的调度算法，解决了多台机器人联合作业路径规划的问题，在全球率先实现了建筑场景下多机器人协同的解决方案。此外，博智林在施工质量的智能化评判、建筑的大数据治理、智慧工地的监管等行业细分领域，也实现了从0到1的重大突破。

　　截止到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，在关键领域拥有一批自主核心技术。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，其中绝大多数机器人可同时适用于现浇混凝土工艺与装配式建筑施工。

　　2020年11月，博智林7项产品获中国设计红星奖。此前，博智林还斩获了1项德国IF奖、14项省长杯奖、4项市长杯奖和1项金芦苇奖，受到业内广泛认可。

建筑项目数字化、可视化 引领行业变革

　　博智林以BIM数字化技术为基础，将建筑项目真正数字化、可视化，大批建筑机器人实际应用于工程建造的不同环节，初步形成覆盖建筑工程全生命周期的智能建造全系统解决方案，“机器人建房子”引领的建筑行业变革正在到来。

　　博智林研发生产的建筑机器人产品从一下线开始，就依托碧桂园丰富的地产项目资源投入到严格的工地测试应用环节。目前已有一大批建筑机器人产品真实应用于工地作业现场，部分场景实现了少人化或无人化施工作业，产品和技术的先进性在工地实际应用中得到充分验证。

　　今年2月初，住房和城乡建设部发布《关于同意开展智能建造试点的函》，确定上海、重庆、广东三地的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，以数字化、智能化升级为动力，创新突破相关核心技术，加大智能建造在工程建设各环节应用，提升工程质量安全、效益和品质，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。佛山顺德凤桐花园项目位列其中，这是博智林建筑机器人首个商业应用项目，也是目前国内仅有的真正引入建筑机器人且批量应用于工程建造过程的试点项目。

　　凤桐花园项目位于佛山顺德机器人谷，总建筑面积13余万平方米，项目以BIM数字化技术为基础，整体应用了包括建筑机器人及智能施工设备、新型建筑工业化在内的智能建造体系，为未来建筑机器人的推广应用起到示范引领作用。

　　数字化方面，凤桐花园项目通过成熟的BIM数字化系统应用，结合互联网、云计算、大数据技术，采用无人机、BIM集成设计优化、BIM协同平台、成本物料系统、计划排程系统、智慧工地系统、虚拟建造系统等共计7大类产品21项应用，细化研究、科学谋划，探索实现建造方案可视化、项目管理数字化。

　　2020年9月25日，顺德碧桂园凤桐花园项目举行了首批9款43台建筑机器人交接仪式，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。截至目前，凤桐花园项目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。

　　在项目智慧指挥中心，工作人员面对大屏幕点击鼠标，项目任一楼栋、任一楼层、任一位置的工程细节都能以平面或三维视图来直观呈现，并能远程监控任一项目工地上建筑机器人的实时状态，并能够远程对机器人下发工单。

　　凤桐花园8号楼下，有着两只萌萌大眼睛的楼层清洁机器人能自主规划行程，行进过程中展开小石块与灰尘清理作业，机器人走过的地方很快清洁如新。在地下车库作业面，工程师在平板电脑上一键下发任务，“身高”1.7米的地坪研磨机器人随即启动自主工作，遇见柱子能灵活地自动调整避障。随着磨盘转动，原本粗糙的地面很快变得光滑如镜，而沙尘被全部吸收进后面的集尘袋中，现场看不到传统地坪研磨灰尘弥漫的工作场景。

　　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80万平方米。

积极贡献经验智慧 推动行业升级

　　博智林发挥行业探索者、引领者作用积极贡献经验智慧，主导或参与我国智能建造领域标准体系建设，推动我国建筑行业向智能建造加快转型升级，实现高质量、可持续发展。

　　相比制造业，我国建筑行业信息化、数字化、智能化水平还较低，现阶段我国智能建造尚处于起步阶段，相关领域缺乏可供借鉴的经验，与之相匹配的产品、施工、设计和验收等标准体系还比较欠缺。

　　作为智能建造的引领者，2020年11月，广东博智林机器人有限公司受邀与中国建筑标准设计研究院等单位联合发起成立中国工程建设标准化协会建筑机器人专业委员会（CECS）（以下简称“建筑机器人专委会”），这也是我国首个专注于建筑机器人及智能建造的标准化权威机构。建筑机器人专委会将从建筑机器人研发及工程应用调研、组织编制建筑机器人相关标准、研究构建建筑机器人标准体系、组织开展行业技术交流等方面展开工作。

　　截至目前，博智林已主导编制了《智能施工升降机》《外墙喷涂机器人》2项团体标准，并经广东省建设科技与标准化协会发布；主导编制的《自升造楼平台》《建筑工程智能清洁机器人》《建筑工程室内实测实量机器人》等团体标准正在审查或立项中。此外，博智林还承担了《建筑机器人研发及现场应用示范》《基于数字孪生技术的装配式智能施工平台研发及应用示范》等住建部科技计划项目，同时参与了《基于建筑信息模型和人工智能技术的建筑机器人研究与应用示范》等项目，为建筑行业“十四五”规划内容提供建议，为推动我国建筑行业向智能建造加快转型升级贡献经验智慧。

　　博智林副总裁刘震表示，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，大部分是内部使用或试验阶段，尚未形成一定规模和体系化，对外推出的产品很少。博智林目前在研产品数量远多于国外相关企业，且产品已经覆盖大部分工序、基本实现系统化，并已实现批量商业化应用，此外，博智林已经初步构建了覆盖建筑项目全周期、全产业链的智能建造系统化解决方案，并在现有的基础上探索新工艺建筑机器人的可能性，未来将会提供更大范围的工艺覆盖，并结合行业发展的最前沿技术，持续升级完善智能建造体系。

　　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。”

　　从建筑机器人自主研发、制造到建筑工程全周期的数字化、系统化应用，博智林产品和技术已实现诸多“零”的突破，填补了多项行业空白，成为领先的智能建造与建筑工业化整体解决方案提供商，“机器人建房子”引领的建筑行业革命正在到来。

　　数据来源：碧桂园集团

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