根据麦肯锡的数据，建筑业是全球经济中最大的板块之一，每年约有10万亿美元用于建筑相关商品和服务。然而，自1945年以来，建筑业的生产力几乎没有变化。相比之下，制造业、零售业和农业的生产率增长了1500%之多，这就给机器人技术带来了机会。

与稳定的工厂环境不同，建筑工地每天都在变化。波士顿动力公司建筑技术经理Brian Ringley说："建筑环境对机器人的感知和导航来说是很困难的，因为它们充满了障碍物，包括阶段性材料和移动的人员和设备"。

不仅如此，随着建筑工程的推进，整个环境都会发生变化，人工智能的进步增加了机器人在这些混乱、动态环境中的应用范围，建筑机器人开始出现在更多的工地上。

缩短施工任务的时间

从1月份开始，波士顿动力公司的Spot四足机器人就在蒙特利尔的Pomerleau建筑工地上奔跑，从特定的现场位置拍摄360度的进度照片。经过6个月的试用，该公司决定继续租用Spot。创新经理Isaac Charbonneau Beaulieu表示，Pomerleau的团队发现了机器人的使用价值。在Spot承担这项任务之前，通过人四处走动手动拍照，这样客户就可以不用去现场就能了解到最新的施工进度。

"拍摄这些照片的繁琐工作并不能很好地利用员工或实习生的时间，"Charbonneau Beaulieu说。现在，这些员工可以做更有趣、价值更高的工作，即分析照片数据，看看它与建筑设计的计算机模型是否匹配。

如果数据分析师看到一个潜在的冲突—比如，一个空调管道似乎被安装在可能会干扰下周将要安装的管道系统的地方—他或她可以标记出来，以便进一步审查。"我们节省的时间远远超过一个人每周拍摄所有这些照片所需的20个小时，"Charbonneau Beaulieu说。"通过预防和捕捉错误或冲突，我们可以节省大量的时间、金钱，避免麻烦"

TyBot可防止受伤，增加利润

TyBot是另一个在建筑工地上使用AI的机器人。"机器人可以取代人类讨厌的重复性、易受伤的工作—也可以让建筑业更有效率，"位于匹兹堡的TyBot LLC总裁Jeremy Searock说。

TyBot的一项任务是绑扎桥面钢筋，钢筋在混凝土浇筑成桥面之前被铺设成纵横交错的网状。通常情况下，工人手动在这些钢筋相交的地方绑扎：工人们一次次弯腰，用一种特殊的工具将交叉点绑扎在脚下。一座桥在浇筑混凝土之前，可能会有上千个交点需要绑扎。

由于交叉点之间的差异，自动化是不可能的。"TyBot并不是一遍一遍地做重复性、自动化的运动，"Searock解释说。"它可以看到钢筋，并根据一个交叉点到下一个交叉点的轻微差异进行调整。"

TyBot每小时可以完成大约1000个交叉点的绑扎，绑扎速度相当于十个人同时作业，而机器人在做的过程中无需休息，可持续作业。专门安装桥梁钢筋的Shelby Erectors公司已经在一些工作中使用了TyBot。机器人不仅降低了受伤和疲劳的风险，还使他们的工作现场更加高效。

"我现在可以用同样数量的员工在一年内完成更多的桥梁工作，"Shelby公司运营副总裁Jack Nix说。他说，即使考虑到租赁机器人的成本，这也会带来更大的年利润。

无人机可以降低成本，收集数据，避免施工冲突

另一款钢筋绑扎机器人是SkyMul的无人机SkyTy，目前还在研发中，预计2021年进行商业部署。一架无人机飞到钢筋上空进行测绘，然后由一群无人机进行绑扎。SkyMul的联合创始人兼首席执行官Eohan George解释说，承包商有时会因为缺乏劳动力而被迫暂停工作。"我们可以将绑扎钢筋的时间减少约60%，同时减少使用50%到80%的劳动力。"

因为无人机绑扎钢筋的速度比人类快，所以每个项目完成的时间更短。"工地每开工一天都要花钱—租用设备、工地保安等。"George说。"减少工地开工的时间，就能为承包商省钱。"

无人机已经被用于建筑工地的其他任务。"在社交媒体上，人们喜欢无人机视频镜头展示项目进展，"Stoer建筑公司总裁兼首席执行官Sean Anderson说。"任何一种营销都需要时间才能看到经济效益，但这些帖子肯定会受到关注。"

该公司还与客户分享进度照片。"现在一些客户希望得到进度照片，银行也是如此，"Anderson说。"我们可以到处走走，拍拍照片，但无人机照片显然对提供项目进展的整体、大局更有用。"

PCL建筑公司也将无人机用于营销和进度照片，但他们也用无人机来确保项目的进度。无人机自主飞行，ArcGIS的Site Scan软件可以创建3D模型，并使用AI Clearing的AI引擎将其叠加到设计模型上。

"AI可以识别是否已经安装了特定的混凝土柱，并自动将照片数据与设计数据进行比较，以确保它在公差范围内，"PCL建筑公司的虚拟施工经理André Tousignant说。

"我们一直将我们的现场工作与设计数据进行比较，"Tousignant说。"但无人机意味着我们可以在五分之一的时间内完成。"

Tousignant描述了一个混凝土大板基座的例子，它可能有数百个对象嵌入其中，并为结构的不同部分开孔。

"传统方式是，你会用卷尺来验证所有的物体和开口是否与图纸相符，"他说。"现在，无人机可以在10分钟内飞过该大板，我们可以在不到一个小时的时间内将该数据覆盖到设计数据上。"

在PCL的各个项目中节省工时并不是该公司唯一的经济效益。"作为一家公司，我们跟踪我们必须做的任何返工。" Tousignant说。"因为无人机有助于防止问题的发生，所以它们会降低返工成本。"

土方搬运机器人可以降低风险，增加收入

Built Robotics通过增加AI引导系统，将挖掘机等普通土方车升级为自主机器人。

机器人的目的之一是提高安全性。挖掘环境不稳定，一立方码的泥土重达一两吨甚至更多--如果落在土墙或土堆附近工作的人身上，足以造成严重伤害或死亡。"根据2019年《传感器》杂志上的一篇文章，"在建筑工地上使用的所有机械设备中，挖掘机对致命事故负有最大责任。

"重要的是让人们远离伤害，并有像机器人这样的技术来处理更危险的任务，"Built Robotics的通信总监Erol Ahmed说。

除了提高现场安全，Built Robotics的客户还受益于生产效率的提高，因为正如Ahmed所解释的那样，"一个操作员可以监督整个设备队，而不是仅仅被捆绑在一台机器上。"

机器人可以一天24小时自主工作，用同样数量的设备完成更多的工作。缩小项目时间表，节省了每个项目的资金。"更快速地完成项目并开始新的项目，增加了整体收入，"Ahmed补充道。

通过提高生产力、安全性和对项目的洞察力，机器人、无人机和人工智能有可能在建筑行业产生巨大影响，帮助世界满足未来的住房和基础设施需求。