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为什么机器人会建造未来的城市

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Shimizu展示了它的建筑机器人Robo-Buddy图片版权GETTY IMAGES

图片标题建筑工地上的机器人可能会变得普遍,因为公司希望取代老化的劳动力

Shinichi Sakamoto现年57岁,为日本最大的建筑公司之一Shimizu工作。他是一个灰白色,萎缩的劳动力的一部分。

“事实是,据统计显示,[日本建筑]劳动者中有三分之一的人已超过54岁,他们正在考虑很快退休,”清水生产技术部门副主管坂本先生说。

他们并没有被年轻的建设者所取代。“30岁以下的劳动力数量刚刚超过10%,”他说。

9月,坂本先生的公司获得了一位有前途的新同事 - 机器人。

Robo-Carrier目前正在大阪开展高层建筑业务,每天将重型石膏板托盘从底层运送到需要的地方。

坂本真一

图片说明Shimizu的Shinichi Sakamoto表示,日本面临全国建筑工人短缺的问题

 

“你能想象当劳动者来到现场时,材料在早上处于正确的位置吗?” 坂本先生说。“他甚至在晚上工作。”

机器人技术是一个有望从即将到来的超高速5G移动网络中受益的领域。更好的连接性将使多个机器人更容易合作。

许多小型机器人可以“群集”,在任务的不同部分一起工作。一个例子是在新加坡南洋理工大学开发合作3D打印机器人 - 每个机器人都可以按照计算机地图打印混凝土。

“swarm”中的所有机器人都可以从一个机器人正在学习的东西中学习。

移动机器人配合3D打印大型结构
图像标题合作机器人可以比单一机器人更有效 - 它们可以同时处理作业的不同部分

Shimizu也在介绍其他机器人工作者

Robo-Welder焊接钢柱,而Robo-Buddy则插入吊架螺栓并安装天花板。

机器人自主运行,执行主管在平板电脑上分配的任务。

Robo-Carrier可识别并避开障碍物,而Robo-Welder使用激光形状测量来确定其焊接物体的轮廓。

“现场必须有越来越多的机器人,”坂本先生说。“劳工短缺是我们全国范围内的问题。”

Shimizu说,到2025年,日本的建筑劳动力资源将从2014年的340万降至220万。

Shimizu展示其建筑机器人,Robo-Welder
图片说明到2025年,建筑机器人市场将增加一倍,达到4.2亿美元

这不仅仅是日本的问题。在全球范围内,建筑业也越来越关注机器人,因为它面临着日益萎缩和老龄化的劳动力。

咨询公司QY Research表示,到2025年全球建筑机器人市场的规模将翻一番,达到4.2亿美元,高于2017年的2亿美元。

在美国,建筑工人也在变老。匹兹堡公司Advanced Construction Robotics的联合创始人Jeremy Searock表示,目前平均年龄为43岁。

十年前,平均年龄是三十年代中期。

据8月份的一项调查显示,80%的美国总承包商表示他们在填补技术工人职位空缺方面遇到困难。

哈德逊围场的建筑工人,在曼哈顿的西边,纽约,2016年12月
图片说明美国建筑工人的平均年龄现在是43岁,比十年前高出近10年

Searock先生说,这是一个“明显的趋势”,“年轻一代不会进入建筑领域。”

这就是为什么清水自2015年开发建筑机器人以来已投资200亿日元(1.4亿英镑; 1.79亿美元),发言人Hideo Imamura说。他说,它的机器人可以将特定任务的人力需求减少70%到80%。

伊利诺伊大学厄巴纳 - 香槟分校和中西部经济政策研究所的研究人员称,到美国,到2057年,近一半的建筑工作可以被机器人取代。

坂本先生说,除了不知疲倦之外,机器人还能在建筑工地上做最艰难,最危险的工作,可能会造成伤害和生命损失。

“适合机器人的工作是机器人,适合人类工作的是人类,”他解释说。

先进的建筑机器人TyBot
图片说明TyBot已经开发出来加速混凝土结构中的钢筋或钢筋的捆绑

将来,5G的数据传输速度更快,延迟更低 - 请求和响应之间的时间差距 - 意味着机器人将能够将更多处理任务放入云中。

最终的结果是更便宜,更聪明的机器人。

Shimizu目前使用4G移动和Wi-Fi控制其机器人,这意味着当他们在200米以上的建筑物上工作时,他们必须使用继电器扩展Wi-Fi网络区域。

该公司表示,5G将使他们摆脱这种依赖。

然后,机器人可以在远程站点上执行危险或重复性任务,而无需安装Wi-Fi基站 - 当然,提供5G网络可以延伸到远处。

TyBot在桥梁的晚上开始建筑
图片说明建筑机器人的一个优点是它们可以在夜间工作

建造桥梁最困难的地方之一就是将钢筋捆绑在一起 - 钢筋可以增加混凝土的抗拉强度。

Searock先生说:“弯下腰,在炎热的阳光下在桥上,用手动手动捆绑这些东西”是一项艰巨的工作。

可能会有数十万甚至数百万个交叉路口。

在美国东北部,他说这项工作存在“明显的劳动力短缺”,其季节性因素更加突出。

因此,去年,Advanced Construction Robotics开发了一个机器人--TyBot--来完成这项工作,在宾夕法尼亚州比弗县的Freedom Road桥上工作。

它以每秒5.5秒的速度绑定了24,000个螺纹钢交叉口。Searock先生说,第五个TyBot现在正在下线。

建筑机器人SAM,半自动泥瓦匠或砌砖工
图像标题这个机器人每小时可以放置380块砖,比人类瓦工快6倍

与此同时,东京国家先进工业科学与技术研究所建立了一个名为HRP-5P的原型机器人,可以安装石膏板隔板。

纽约公司Construction Robotics最近建造了一个半自动瓦工或泥瓦匠 - 简称SAM - 为弗吉尼亚州罗阿诺克的Poff联邦大楼铺设了25万块砖。

制造商表示,每小时铺砖380块砖,比人类瓦工快6倍。

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