近年來，隨著人口紅利逐漸消失，人力成本與日俱增，工業(yè)自動化、智能化的需求日益旺盛。相較于以往的工業(yè)機械設(shè)備，智能機器人不僅自動化、智能化水平高，還便于集中統(tǒng)一管理且產(chǎn)生的經(jīng)濟效益顯著，已快速成為我國企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化升級的重要工具。2021年12月21日，工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展和改革委員會等十五部門發(fā)布關(guān)于《“十四五”機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》（以下簡稱“《規(guī)劃》”）的通知，計劃到2025年，我國成為全球機器人技術(shù)創(chuàng)新策源地、高端制造集聚地和集成應(yīng)用新高地；到2035 年，我國機器人產(chǎn)業(yè)綜合實力達(dá)到國際領(lǐng)先水平，機器人成為經(jīng)濟發(fā)展、人民生活、社會治理的重要組成。《規(guī)劃》指出，不僅要提高機器人產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力、夯實機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，還要面向制造業(yè)、采礦業(yè)、建筑業(yè)、農(nóng)業(yè)等行業(yè)需求，集聚優(yōu)勢資源，重點推進(jìn)工業(yè)機器人、服務(wù)機器人、特種機器人重點產(chǎn)品的研制及應(yīng)用，拓展機器人產(chǎn)品系列，提升性能、質(zhì)量和安全性，推動產(chǎn)品高端化智能化發(fā)展，拓展機器人應(yīng)用深度廣度；同時，鼓勵骨干企業(yè)通過兼并重組、合資合作等方式，培育具有生態(tài)主導(dǎo)力和核心競爭力的機器人領(lǐng)航企業(yè)。目前來看，我國智能制造仍處于初級發(fā)展階段，我國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍有較大的增長空間?！兑?guī)劃》明確，未來5年乃至更長一段時間，是我國機器人產(chǎn)業(yè)自立自強、換代跨越的戰(zhàn)略機遇期，必須搶抓機遇，直面挑戰(zhàn)，加快解決技術(shù)積累不足、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱、高端供給缺乏等問題，推動機器人產(chǎn)業(yè)邁向中高端。
機器人產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模應(yīng)用如今，隨著機器人產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，人們生產(chǎn)和生活方式也正改變著，同時也為經(jīng)濟社會發(fā)展注入了強勁動能。工信部數(shù)據(jù)顯示，在“十三五”期間，我國機器人應(yīng)用水平得到大幅提高，已逐步覆蓋汽車、電子、冶金、輕工、石化、醫(yī)藥等52個行業(yè)大類、143個行業(yè)中類，其中服務(wù)機器人、特種機器人在多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模應(yīng)用。同時，隨著工業(yè)機器人規(guī)模應(yīng)用需求的增加，我國工業(yè)機器人產(chǎn)量也在不斷增長。據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，“十三五”期間，工業(yè)機器人產(chǎn)量從7.24萬套迅速增長至23.71萬套，“十三五”期間年均復(fù)合增長率約45.5%。2021年，工業(yè)機器人產(chǎn)量首次突破30萬套，達(dá)到36.6萬套，累計同比增長44.9%。
與此同時，我國工業(yè)機器人市場規(guī)模實現(xiàn)快速增長，據(jù)頭豹研究院數(shù)據(jù)顯示，按出貨量計，2020年我國工業(yè)機器人市場規(guī)模達(dá)到1760.9億元，五年年復(fù)合增長率6.8%。預(yù)計到2025年，工業(yè)機器人市場規(guī)模將達(dá)3361.7億元，未來五年年復(fù)合增長率將達(dá)14.5%。
建筑業(yè)智能化轉(zhuǎn)型需求倍增，建筑機器人順勢崛起一直以來，建筑業(yè)都是我國經(jīng)濟建設(shè)的支柱產(chǎn)業(yè)。但是，工業(yè)機器人在建筑業(yè)中的應(yīng)用卻尚未得到普及。然而，作為傳統(tǒng)的勞動密集型行業(yè)，建筑業(yè)正面臨著勞動力短缺的挑戰(zhàn)。據(jù)中國建筑業(yè)協(xié)會發(fā)布的《2021年建筑業(yè)發(fā)展統(tǒng)計分析》，2021年，建筑業(yè)從業(yè)人數(shù)已減少至5282.94萬人，較2020年減少了1.56%，已連續(xù)三年減少。
與此同時，上海、天津、深圳、泰州、南昌、荊州等多地出臺了政策來規(guī)范建筑企業(yè)的工人年齡，包括禁止18周歲以下、60周歲以上男性及50周歲以上女性三類人員進(jìn)入施工現(xiàn)場從事建筑施工作業(yè)；還包括其他禁止男性超過55歲、女性超過45歲進(jìn)入施工現(xiàn)場，從事地下、高空、高溫等高危作業(yè)，以及影響身體健康、危險系數(shù)高的特殊作業(yè)的規(guī)定。
另一方面，我國建筑業(yè)仍維持高速發(fā)展，2021年，建筑業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到29.31萬億元，同比增長11.04%。
由此一來，工業(yè)機器人在建筑業(yè)中的應(yīng)用需求與日俱增，專業(yè)用于建筑工程中建造領(lǐng)域的建筑機器人也應(yīng)運而生。建筑機器人除了能解決建筑業(yè)勞動力短缺的根本問題外，還能大大提高建筑施工安全性，代替人做一些危險、枯燥、高強度的工作，減少人員施工安全事故的發(fā)生。
另一方面，相較于一般工業(yè)機器人的固定進(jìn)行操作、物料移動配合來說，建筑機器人通常是需要移動作業(yè)的，建筑物是固定被施工的。同時，建筑物內(nèi)的空間大小往往是無固定標(biāo)準(zhǔn)的，且存在各類障礙物；建筑工地環(huán)境也與工廠環(huán)境完全不一樣，存在坑坑洼洼的軟泥土路面和各類障礙物。因此，建筑機器人在技術(shù)要求上也更為復(fù)雜，不僅要符合有可移動的靈活性和較大的工作空間，還需要在約束的空間內(nèi)完成特定的建筑作業(yè)工序。在機器人產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展大勢下，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部2022年1月19日發(fā)布關(guān)于《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》（以下簡稱“《建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》”）的通知，提出加快建筑機器人研發(fā)和應(yīng)用；到2025 年，形成一批建筑機器人標(biāo)志性產(chǎn)品，實現(xiàn)部分領(lǐng)域批量化應(yīng)用。《建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》明確指出，推廣部品部件生產(chǎn)機器人、加快研發(fā)施工機器人、積極探索運維機器人；積極推進(jìn)建筑機器人在生產(chǎn)、施工、維保等環(huán)節(jié)的典型應(yīng)用，重點推進(jìn)與裝配式建筑相配套的建筑機器人應(yīng)用,輔助和替代“危、繁、臟、重”施工作業(yè)；推廣智能塔吊、智能混凝土泵送設(shè)備等智能化工程設(shè)備，提高工程建設(shè)機械化、智能化水平。據(jù)頭豹研究院研究顯示，現(xiàn)階段，建筑機器人基本完成技術(shù)落地，正逐步在建筑建造工程中得到應(yīng)用。首批建造機器人企業(yè)穩(wěn)定向好發(fā)展；預(yù)計到2025年，在建筑建造領(lǐng)域中的滲透率達(dá)到10%，市場規(guī)模超過18億元。
歷時三年多，碧桂園打造博智林實現(xiàn)26款建筑機器人商業(yè)化應(yīng)用作為首批建筑機器人企業(yè)之一，廣東博智林機器人有限公司（以下簡稱“博智林機器人”）自2018年7月成立以來，就以覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈路形式切入為主，聚焦建筑機器人、BIM數(shù)字化、新型建筑工業(yè)化等產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)與應(yīng)用，并迅速發(fā)展成為行業(yè)領(lǐng)先的智能建造解決方案提供商。據(jù)悉，博智林機器人是碧桂園集團全資子公司。在公司剛成立之時，外界都對碧桂園集團的工業(yè)機器人保持懷疑態(tài)度。但是，正是在碧桂園集團的全產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈布局下，博智林機器人從“零”到有，自主研發(fā)伺服系統(tǒng)、傳感器、控制器、輪系單元、AI路徑規(guī)劃、導(dǎo)航系統(tǒng)、機器視覺、機器人管理軟件八大核心模塊，其中導(dǎo)航、視覺、多機調(diào)度等技術(shù)填補了建筑機器人領(lǐng)域的空白，用實力打消了外界的質(zhì)疑。建筑機器人的工作前提是識別周圍環(huán)境，識別物體大小、空間范圍及行走過程中遇到的障礙物、溫度、壓力等，則需要將激光雷達(dá)、紅外傳感器、壓力傳感器及溫度傳感器結(jié)合在一起，才能更有效地實現(xiàn)建筑機器人在非結(jié)構(gòu)的建筑環(huán)境中識別各種類型場景。對此，博智林研發(fā)的激光雷達(dá)能夠在霧氣、粉塵污染等復(fù)雜環(huán)境下實現(xiàn)高精度的點云采集，突破了我國激光雷達(dá)領(lǐng)域‘卡脖子’的瓶頸技術(shù)，處于國內(nèi)二維激光雷達(dá)行業(yè)技術(shù)的領(lǐng)先地位。在掌握建筑機器人核心系統(tǒng)及技術(shù)后，博智林機器人將建筑機器人的研發(fā)聚焦在保障施工安全、提升施工質(zhì)量、提高施工效率三大核心要素，共同推進(jìn)提升建筑施工綜合效益。以測量機器人為例，博智林機器人在建筑施工實測實量領(lǐng)域進(jìn)行了‘AI圖像處理等核心技術(shù)’攻關(guān)，實現(xiàn)2分鐘即可完成單個房間實測，測量精度在±1mm內(nèi)，作業(yè)效率與測量準(zhǔn)確率大大優(yōu)于傳統(tǒng)人工的“實測實量”；以混凝土施工機器人為例，博智林機器人產(chǎn)品線由智能隨動式布料機及地面整平機器人（見下圖）、地面抹平機器人等組合而成，通過聯(lián)動施工整個混凝土施工班組人員可由傳統(tǒng)的12人減少至8人。
此外，針對建筑空間存在多種機器一起作業(yè)的情況，博智林機器人研發(fā)了一個多機調(diào)度協(xié)同作業(yè)平臺，根據(jù)各作業(yè)空間的建造資源協(xié)同特點，統(tǒng)一協(xié)調(diào)調(diào)度機器設(shè)備、人員和資源，以實現(xiàn)建筑施工作業(yè)空間、時間的最優(yōu)化。2021年12月30日，博智林在汕頭首次完成“BIM+FMS+WMS+建筑機器人”多機施工系統(tǒng)的驗收，實現(xiàn)同時調(diào)度8款施工機器人、6款運輸及上料機器人、5款集中工作站，標(biāo)志著博智林建筑機器人已進(jìn)入了多機協(xié)同系統(tǒng)化應(yīng)用的新階段，在探索高質(zhì)量、智慧化的智能建造新路徑方面再度取得重大成果。對此，中國工程院院士、清華大學(xué)人工智能研究院院長張堯?qū)W教授表示：“碧桂園集團旗下廣東博智林機器人公司通過BIM數(shù)字化、建筑機器人、新型建筑工業(yè)化等技術(shù)創(chuàng)新，在多個復(fù)雜的施工場景上成功實現(xiàn)多機協(xié)同施工，在國內(nèi)智能建造領(lǐng)域?qū)儆谑讋?chuàng)，對中國乃至世界建筑行業(yè)的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)?！?/span>目前，博智林機器人在研建筑機器人近50款，適用于建筑全周期智能建造工序，包括混凝土施工及修整、砌磚抹灰、室內(nèi)裝修裝飾、外墻高空噴涂、地庫裝修等多個建筑機器人產(chǎn)品線。截至2022年6月底，博智林已獲專利超2000項，已有26款建筑機器人投入商業(yè)化應(yīng)用，服務(wù)覆蓋28個省份（直轄市、自治區(qū)）超500個項目；累計交付超1100臺，累計應(yīng)用施工面積超1000萬平米。博智林機器人因此成為建筑業(yè)智能建造領(lǐng)域標(biāo)桿企業(yè)。未來，隨著建筑機器人應(yīng)用技術(shù)的不斷成熟，建筑機器人將會為建筑業(yè)帶來越來越多的解決方案。博智林機器人也將繼續(xù)圍繞智能建造、機器人技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域，積極與社會各界開展在應(yīng)用型科研項目上的深度合作，在核心研發(fā)技術(shù)上的研究，并且協(xié)調(diào)促進(jìn)研究成果轉(zhuǎn)化與落地，以高質(zhì)量智能建造施工水平引領(lǐng)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
