目前正在与一家公司开发“无人运输机器人”，以实现建筑工地材料和古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网运输的完全自动化

王书玉王硕宇

专业: 机器人工程、控制工程

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王书玉教授与前田建筑工业有限公司和Sat Systems有限公司合作，开发了一种能够在建筑工地实现材料和古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网运输自动化的机器人，并且该机器人已初具规模。 一旦完成，机器人将能够在环境每天都在变化的复杂建筑工地上做出所有决策并运输材料和古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网，例如自动导航复杂路线并避开各种障碍物。我们采访了王教授，他说“我想为建筑行业的自动化运输制定标准”，了解机器人的开发背景和工作原理。

应对日新月异的建筑工地自动化运输的挑战

　由于工人数量减少导致劳动力短缺，提高生产率已成为建筑工地的一个问题。其中，对于运输材料和古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网的繁重和简单工作的自动化需求很高，各个公司都在进行开发。向施工现场运输材料和古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网占整个室内施工工作的15%至20%，许多现场工程师都发现运输古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网是一项体力消耗很大的工作。
“自动化运输机器人已经在工厂、配送仓库等领域投入实际应用。另一方面，建筑工地也面临着独特的挑战，例如施工过程中工作环境每天都在变化，材料和古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网的包装方式也多种多样，这些都延迟了它们的实际应用。在开发这个项目时，我第一次参观建筑工地，我意识到拥有一个机器人运输将是一个很大的挑战在没有设置室内环境的情况下的材料和古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网。”
王教授和他的同事正在开发的自动运输机器人旨在用于建筑工地的室内运输。 2019年2月15日，在前田株式会社新开设的技术研究中心“ICI综合中心ICI实验室”（茨城县取手市）的开幕式上，展示了原型机，并进行了运输工作的演示。
　事件的顺序如下。首先，我们在一楼领取了材料和古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网，避开障碍物驶向电梯。他们测量了门的宽度，转身登上电梯，到达目的地楼层，将材料和古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网存放在指定位置。随后，他们按照原路线返回一楼装备存放区，等待下一次运输作业的开始。
　最重要的特点是，它可以自我识别建筑工地每天变化的楼层，并在运输车辆时避开新的障碍物，并且机器人和电梯在相互通信的同时协同工作。它的力量相当大，虽然需要三个人才能安全运输一吨石膏板，但目前正在开发的机器人可以通过遥控器轻松地由一个人携带。

我想成为世界上第一个在建筑工地实现“完全自动化”的人

　我们设计了一种新的“抓取和保持”方法，而不是传统的提升式或牵引式运输材料和古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网的方法。与传统方法相比，它不仅运动更稳定，而且更容易控制。
“例如，即使重心不在中心，你也可以通过抓住并拥抱它来稳定地运输一个不稳定的物体。使用这种方法，一个看似弱小的机器人可以轻松地运输一吨石膏板。这是一个以前在世界上从未存在过的想法，它最终可能会成为标准。”
目前，它的设计目的是运输1吨的平板车和带脚轮的网状托盘，装载材料和古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网，但未来我们将继续改进它，使其也可以运输又长又重的物体。未来的另一个挑战是开发一个用户界面，让现场工作人员尽可能直观地操作机器人。
“目前，我们可以说已完成 80%，但我们的目标是在本财年内实现完全自动化。”
　通过实现完全自动化，室内施工作业的工作效率可提高约20%。
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　目前正在开发的自动搬运机器人均在高知县内制造，但该公司的梦想是，如果机器人能够投入实际应用，在该县内实现量产。
　今年6月以来，我们已在东京的建筑工地试行引入自动化运输机器人，并正在进行示范实验。
“很多问题已经暴露出来，所以我希望每天都做出改进，实现今年完全自动化的目标。我很自豪地宣布，我们首次成功地在建筑工地实现了完全自动化的自动运输。”

演示

2019年2月15日，正在开发的自动搬运机器人的原型机在前田株式会社的技术研究所“ICI综合中心ICI实验室”（茨城县取手市）向公众公开，并举行了搬运工作演示。工作流程如下。

① 拿起一楼的材料和古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网，并避开障碍物驶向电梯
②测量门的宽度，转身，进入电梯，到达目的地楼层
③在指定地点装载物资和古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网
④原路返回，回到一楼古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网存放区，等待下一次运输工作
　
（第一张：抓住笼车，一直开到电梯前）（第二张：测量门的宽度，转弯，判断“上”，然后上）
　
　
（第一图：在指定位置放下推车并上电梯）（第二图：从一楼退出电梯，返回原位置，同时考虑古天乐太阳娱乐集团tyc493有限公司官网尺寸等物理性并避开障碍物）

<关于全面合作协议>与前田株式会社签订了“全面合作协议”，以快速实现创新理念和技术的社会化

　2019年1月30日，我校与前田建设工业公司签署了首个“全面合作协议”。该协议旨在不仅通过联合研究和开发，而且通过教育、人力资源开发和组织间交流，为建筑和基础设施行业创造新知识和新产业以及促进和发展科学技术做出贡献。我们将建立一个相互支持的体系，旨在将双方拥有的想法和技术快速落地到社会。
　根据该协议，该公司于2019年2月在茨城县取手市开设的ICI综合中心和我校香美校区将通过专用视频会议系统连接，打造24小时学术指导、信息交流和会议的系统。
　此外，我们还将举办“ICI Innovation Awards@KUT”，向本校学生征集旨在解决社会问题的创新想法，并支持优秀想法的实现。今年，从22支参赛队伍中选出了10支队伍。每个团队都将获得研发经费和公司的专业技术支持。 “我认为创新奖的设立对我们大学来说是一个重大举措。充满活力的学生在整个校园里进行着讨论和实验。我希望它能为我们整个大学带来更多的活力。” （王教授）

采访日期：2019 年 7 月

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