智能施工工程机械目前是各大制造商和研究机构主要科研方向之一，研发过程中存在诸多技术障碍，任重道远。据慕尼黑bauma展官方介绍，有关智能施工的相关话题，将在2022年10月24-30日举行的bauma展会期间，将成为行业讨论的焦点。

智能施工设备是大势所趋

自动驾驶和智能施工设备是工程机械行业未来的宏伟愿景之一，也是大势所趋。德国建筑业协会（HDB）总经理穆勒（Tim-Oliver Müller）表示：“在可预见的未来，工程机械设备想要实现‘真正’的自主性是不太可能的，因为与采石场或矿山的独立工作环境不同，工程机械设备大多数施工的工况都比较复杂，面临技术和安全等相关方面的严峻挑战。” 穆勒认为，对于工程机械行业来说，开发和使用具有半自动化、自动化或辅助功能的“智能”工程机械，并将其应用于土方工程、道路施工或特殊重型施工作业中，更为现实和可行。“这样的解决方案有可能显著提高效率和生产力，也可以使设备操作手从重复和繁重的工作中解脱出来，并且互不干扰，相对独立地完成指定任务。” 穆勒指出，“这一优势在技术工人短缺的时候不容小觑。”

据悉，bauma 2022展会主办方，将安排一系列的活动和研讨会，就自动化或智能施工工程机械的发展现状作进一步的探讨。

MiC 4.0：为未来的“智能施工”奠定基础

为了在更复杂的工程机械施工现场实现部分自动化，不同品牌的设备之间能够相互传递数据和信息是至关重要的。为此，德国机械设备制造业联合会（VDMA）与德国建筑业协会 (HDB) 都在积极推进，并在bauma 2019展会上成立了“MiC 4.0”（Machines in Construction 4.0）工作组。MiC 4.0工作组总经理Darius Soßdorf博士介绍说：“我们目前有来自7个国家的105名成员和31个工作小组。”为了让未来施工现场能以更加数字化、智能化和自主化的方式运作和管理，从最基本的设备“开机/停机”开始，到设备的运行状态等所有的数据信息需要实现标准化。“截至目前，MiC 4.0工作组的各大工程机械制造商，都已经在他们各自内燃机动力产品的出厂设置中预设了这样的信息：只要内燃机发出‘启动’信号，相应的设备就会开始运转。”Soßdorf博士认为，这样数据信息的关联，非常具有创新意义。

届时，MiC 4.0工作组在过去三年中取得的成果将在bauma 2022展会“科学中心”展台的“LAB0创新大厅”中向专业观众展示。除了相关的图文资料外，还将进行现场的动态演示。

协作机器人将大幅提升工作效率

慕尼黑工业大学材料处理和物流系主任Maximilian Schöberl预计，十年后，各种协作机器人（Cobots）将活跃在施工工地上。“Cobot”是“Collaboration（协作）”和“Robot（机器人）”的合成词，它指的是专为协助工人完成某项任务或工程而设计的机器人。Schöberl主任和他的研究小组预计不久将会亲眼见到Cobots的实例——电控振动平板夯。最初的设想是通过适当的传感器和控制单元实现设备的“自动化”，最终，研究小组按照“跟随领导者”原则将平板夯和挖掘机关联起来——挖掘机在前面挖土、整平，而振动平板夯跟在挖掘机后面，将不断压实路面。Schöberl主任表示：“这种跨机种的合作让施工作业能够多任务并行，在理想情况下，可以将施工时间减半。”

配备传感器的移动机器人用于施工现场巡查

机器人能否帮助监控建设项目的运行状态？答案显然是肯定的。例如汉堡境内长达3.6公里的克尔布兰德（Köhlbrand）大桥，正是是汉堡工业大学数字与智慧施工设备研究所科研人员正在研究的课题之一。为此，他们使用了四足仿生机器人I-DOG（机械嗅探犬）。这台机器大约有一只贵宾犬那么大，并配备了用于测量、处理和分析建筑结构数据的传感器；同时它还能够通过记录和分析振动情况，检测建筑设施的结构损坏。

在空间中的精确定位，是智能移动/施工系统的关键要求之一。I-DOG运用了LiDAR技术——集激光，全球定位系统（GPS）和惯性导航系统（INS）三种技术于一身，可以根据激光扫描，得出其自身的准确位置，并接收永久安装在桥梁等建筑设施上的智能传感器生成的数据。“我们的目标是让机器人车队相互通信。通过结合传感器数据，可以相对轻松地创建施工现场的整体图像，然后将其输入到数字模型中，用于建筑翻新等其他规划。”项目经理Kay Smarsly教授说。bauma 2022展会上，您同样可以在“LAB0 创新大厅”中了解更多关于I-DOG及其可能的应用场景。