根據麥肯錫的數據，建築業是全球經濟中最大的板塊之一，每年約有10萬億美元用於建築相關商品和服務。然而，自1945年以來，建築業的生產力幾乎沒有變化。相比之下，製造業、零售業和農業的生產率增長了1500%之多，這就給機器人技術帶來了機會。

與穩定的工廠環境不同，建築工地每天都在變化。波士頓動力公司建築技術經理Brian Ringley說："建築環境對機器人的感知和導航來說是很困難的，因爲它們充滿了障礙物，包括階段性材料和移動的人員和設備"。

不僅如此，隨着建築工程的推進，整個環境都會發生變化，人工智能的進步增加了機器人在這些混亂、動態環境中的應用範圍，建築機器人開始出現在更多的工地上。

縮短施工任務的時間

從1月份開始，波士頓動力公司的Spot四足機器人就在蒙特利爾的Pomerleau建築工地上奔跑，從特定的現場位置拍攝360度的進度照片。經過6個月的試用，該公司決定繼續租用Spot。創新經理Isaac Charbonneau Beaulieu表示，Pomerleau的團隊發現了機器人的使用價值。在Spot承擔這項任務之前，通過人四處走動手動拍照，這樣客戶就可以不用去現場就能瞭解到最新的施工進度。

"拍攝這些照片的繁瑣工作並不能很好地利用員工或實習生的時間，"Charbonneau Beaulieu說。現在，這些員工可以做更有趣、價值更高的工作，即分析照片數據，看看它與建築設計的計算機模型是否匹配。

如果數據分析師看到一個潛在的衝突—比如，一個空調管道似乎被安裝在可能會干擾下週將要安裝的管道系統的地方—他或她可以標記出來，以便進一步審查。"我們節省的時間遠遠超過一個人每週拍攝所有這些照片所需的20個小時，"Charbonneau Beaulieu說。"通過預防和捕捉錯誤或衝突，我們可以節省大量的時間、金錢，避免麻煩"

TyBot可防止受傷，增加利潤

TyBot是另一個在建築工地上使用AI的機器人。"機器人可以取代人類討厭的重複性、易受傷的工作—也可以讓建築業更有效率，"位於匹茲堡的TyBot LLC總裁Jeremy Searock說。

TyBot的一項任務是綁紮橋面鋼筋，鋼筋在混凝土澆築成橋面之前被鋪設成縱橫交錯的網狀。通常情況下，工人手動在這些鋼筋相交的地方綁紮：工人們一次次彎腰，用一種特殊的工具將交叉點綁紮在腳下。一座橋在澆築混凝土之前，可能會有上千個交點需要綁紮。

由於交叉點之間的差異，自動化是不可能的。"TyBot並不是一遍一遍地做重複性、自動化的運動，"Searock解釋說。"它可以看到鋼筋，並根據一個交叉點到下一個交叉點的輕微差異進行調整。"

TyBot每小時可以完成大約1000個交叉點的綁紮，綁紮速度相當於十個人同時作業，而機器人在做的過程中無需休息，可持續作業。專門安裝橋樑鋼筋的Shelby Erectors公司已經在一些工作中使用了TyBot。機器人不僅降低了受傷和疲勞的風險，還使他們的工作現場更加高效。

"我現在可以用同樣數量的員工在一年內完成更多的橋樑工作，"Shelby公司運營副總裁Jack Nix說。他說，即使考慮到租賃機器人的成本，這也會帶來更大的年利潤。

無人機可以降低成本，收集數據，避免施工衝突

另一款鋼筋綁紮機器人是SkyMul的無人機SkyTy，目前還在研發中，預計2021年進行商業部署。一架無人機飛到鋼筋上空進行測繪，然後由一羣無人機進行綁紮。SkyMul的聯合創始人兼首席執行官Eohan George解釋說，承包商有時會因爲缺乏勞動力而被迫暫停工作。"我們可以將綁紮鋼筋的時間減少約60%，同時減少使用50%到80%的勞動力。"

因爲無人機綁紮鋼筋的速度比人類快，所以每個項目完成的時間更短。"工地每開工一天都要花錢—租用設備、工地保安等。"George說。"減少工地開工的時間，就能爲承包商省錢。"

無人機已經被用於建築工地的其他任務。"在社交媒體上，人們喜歡無人機視頻鏡頭展示項目進展，"Stoer建築公司總裁兼首席執行官Sean Anderson說。"任何一種營銷都需要時間才能看到經濟效益，但這些帖子肯定會受到關注。"

該公司還與客戶分享進度照片。"現在一些客戶希望得到進度照片，銀行也是如此，"Anderson說。"我們可以到處走走，拍拍照片，但無人機照片顯然對提供項目進展的整體、大局更有用。"

PCL建築公司也將無人機用於營銷和進度照片，但他們也用無人機來確保項目的進度。無人機自主飛行，ArcGIS的Site Scan軟件可以創建3D模型，並使用AI Clearing的AI引擎將其疊加到設計模型上。

"AI可以識別是否已經安裝了特定的混凝土柱，並自動將照片數據與設計數據進行比較，以確保它在公差範圍內，"PCL建築公司的虛擬施工經理André Tousignant說。

"我們一直將我們的現場工作與設計數據進行比較，"Tousignant說。"但無人機意味着我們可以在五分之一的時間內完成。"

Tousignant描述了一個混凝土大板基座的例子，它可能有數百個對象嵌入其中，併爲結構的不同部分開孔。

"傳統方式是，你會用捲尺來驗證所有的物體和開口是否與圖紙相符，"他說。"現在，無人機可以在10分鐘內飛過該大板，我們可以在不到一個小時的時間內將該數據覆蓋到設計數據上。"

在PCL的各個項目中節省工時並不是該公司唯一的經濟效益。"作爲一家公司，我們跟蹤我們必須做的任何返工。" Tousignant說。"因爲無人機有助於防止問題的發生，所以它們會降低返工成本。"

土方搬運機器人可以降低風險，增加收入

Built Robotics通過增加AI引導系統，將挖掘機等普通土方車升級爲自主機器人。

機器人的目的之一是提高安全性。挖掘環境不穩定，一立方碼的泥土重達一兩噸甚至更多--如果落在土牆或土堆附近工作的人身上，足以造成嚴重傷害或死亡。"根據2019年《傳感器》雜誌上的一篇文章，"在建築工地上使用的所有機械設備中，挖掘機對致命事故負有最大責任。

"重要的是讓人們遠離傷害，並有像機器人這樣的技術來處理更危險的任務，"Built Robotics的通信總監Erol Ahmed說。

除了提高現場安全，Built Robotics的客戶還受益於生產效率的提高，因爲正如Ahmed所解釋的那樣，"一個操作員可以監督整個設備隊，而不是僅僅被捆綁在一臺機器上。"

機器人可以一天24小時自主工作，用同樣數量的設備完成更多的工作。縮小項目時間表，節省了每個項目的資金。"更快速地完成項目並開始新的項目，增加了整體收入，"Ahmed補充道。

通過提高生產力、安全性和對項目的洞察力，機器人、無人機和人工智能有可能在建築行業產生巨大影響，幫助世界滿足未來的住房和基礎設施需求。