在國(guó)家“863”計(jì)劃的支持下（課題編號(hào)：2007AA04Z240），歷時(shí)三年的研究，一種面向建筑板材安裝的輔助操作機(jī)器人系統(tǒng)日前由河北工業(yè)大學(xué)與河北建工集團(tuán)有限責(zé)任公司聯(lián)合研制成功。部分成果近期通過(guò)建設(shè)部門(mén)。的鑒定，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。目前該成果正在推廣應(yīng)用，并進(jìn)行系列化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，未來(lái)產(chǎn)業(yè)化前景廣闊。
這種具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的板材安裝建筑機(jī)器人系統(tǒng)，是針對(duì)大尺寸、大質(zhì)量板材干掛工藝的安裝作業(yè)而開(kāi)發(fā)的。可滿(mǎn)足大型場(chǎng)館、樓堂殿宇、火車(chē)站與機(jī)場(chǎng)等裝飾用大理石壁板、玻璃幕墻、天花板等的安裝作業(yè)需求。采用此機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行板材安裝作業(yè)無(wú)需搭建腳手架，可完成大范圍的移動(dòng)作業(yè)。移動(dòng)本體最大承載能力達(dá)2000kg，滿(mǎn)載時(shí)移動(dòng)本體平面移動(dòng)速度為8km/h,最大安裝高度達(dá)5m，操作安裝板材最大平面尺寸為1m×1.5m，操作安裝板材的最大重量達(dá)70kg以上，安裝定位精度可達(dá)0.1mm。
機(jī)器人系統(tǒng)由板材輔助搬運(yùn)機(jī)械手、移動(dòng)本體和6自由度串并聯(lián)混合結(jié)構(gòu)板材安裝操作機(jī)械手組成。安裝機(jī)械手搭載在移動(dòng)車(chē)體的升降臺(tái)上，使其具有較大的工作高度和移動(dòng)范圍。根據(jù)板材安裝干掛安裝工藝要求，機(jī)器人系統(tǒng)采用了基于超聲波傳感器、激光測(cè)距傳感器、雙軸傾角傳感器、結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感器等多傳感器信息融合的板材姿態(tài)檢測(cè)與調(diào)整控制方法，保證了檢測(cè)精度，提高了板材安裝的可靠性。由兩名操作工人便可完成板材的安裝。
隨著建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展，建筑安裝與裝飾行業(yè)的市場(chǎng)也快速增長(zhǎng)。現(xiàn)行板材安裝的主流工藝采用干掛形式，施工過(guò)程中需要搭建施工架和安裝輔助設(shè)施，最后在眾多工人合作下手工完成安裝。由于裝修用板材的質(zhì)量高、尺寸大，且安裝施工屬于高空作業(yè)，因此對(duì)于手工安裝來(lái)說(shuō)干掛工藝的施工難度較大。工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，現(xiàn)場(chǎng)安全性差，施工進(jìn)度緩慢，建筑質(zhì)量不一致等缺點(diǎn)制約了我國(guó)建筑業(yè)的快速發(fā)展。
此種型號(hào)的板材安裝機(jī)器人化施工機(jī)械，可設(shè)置在高空作業(yè)平臺(tái)上，滿(mǎn)足多種大空間范圍的安裝作業(yè)需求，提高板材安裝質(zhì)量和安裝效率，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高安全施工性能，保證施工的品質(zhì)和質(zhì)量的一致性要求，大大節(jié)約勞動(dòng)力成本支出。初步估算，與傳統(tǒng)作業(yè)方式相比，安裝效率提高30倍以上。C-ROBOT-I型板材安裝室內(nèi)裝修機(jī)器人系統(tǒng)的研制成功，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)室內(nèi)裝修機(jī)械化的空白，可促進(jìn)建筑業(yè)的自動(dòng)化發(fā)展。
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