《智能建造數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)》課件 第6章 自動化及機(jī)器人技術(shù)

《智能建造數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)》自動化及機(jī)器人技術(shù)6章第XXX主講人指導(dǎo)人XXX時間指導(dǎo)人學(xué)習(xí)導(dǎo)讀行業(yè)PPT模板/hangye/本章主要介紹辦公自動化技術(shù)以及機(jī)器人相關(guān)知識。在學(xué)習(xí)過程中，需要對自動作業(yè)以及自動裝置（機(jī)器人）有一定的基礎(chǔ)了解、同時也需要具備機(jī)器人工作原理相關(guān)知識。目錄CONTENT行業(yè)PPT模板/hangye/01概述02辦公自動化技術(shù)03工業(yè)自動化技術(shù)04機(jī)器人應(yīng)用STEPONE概述01/概述自動化技術(shù)是指機(jī)器或裝置在無人干預(yù)的情況下按規(guī)定的程序或指令自動進(jìn)行操作或控制的過程。自動化應(yīng)用領(lǐng)域可分為：辦公自動化，工業(yè)自動化，信息自動化等等，應(yīng)用十分廣泛概述辦公自動化是將現(xiàn)代化辦公和計算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來的一種新型的辦公方式。凡是在傳統(tǒng)的辦公室中采用各種新技術(shù)、新機(jī)器、新設(shè)備從事辦公業(yè)務(wù)，都屬于辦公自動化的范疇辦公自動化工業(yè)自動化是指在工業(yè)生產(chǎn)過程中，通過計算機(jī)、儀器儀表、傳感器等先進(jìn)技術(shù)實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化。而工業(yè)機(jī)器人是工業(yè)自動化的一種重要手段，是一種能夠執(zhí)行各種工業(yè)任務(wù)的可編程多功能機(jī)器人工業(yè)自動化概述STEPTWO辦公自動化技術(shù)02/辦公自動化技術(shù)發(fā)展歷程基于低代碼編程的OA系統(tǒng)第一代第二代第三代發(fā)展歷程第一代辦公自動化的特點(diǎn):以個人計算機(jī)和辦公軟件為主要特征，軟件基于文件系統(tǒng)和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為存儲和處理對象，強(qiáng)調(diào)對數(shù)據(jù)的計算和統(tǒng)計能力，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)統(tǒng)計和文檔寫作電子化，完成了辦公信息載體從原始紙介質(zhì)向電子的飛躍實現(xiàn)了個體工作自動化第二代辦公自動化的特點(diǎn)：以網(wǎng)絡(luò)為中心，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的信息流（或工作流）為主要存儲和處理對象，不僅提高了辦公效率，還增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性實現(xiàn)了工業(yè)流程自動化第三代辦公自動化的特點(diǎn):以網(wǎng)絡(luò)為中心，以數(shù)據(jù)、信息所提煉和組織的知識為主要處理內(nèi)容和對象?！稗k公”的內(nèi)容已經(jīng)不再是簡單的文件處理和行政事務(wù)，而是一個管理的過程，在辦公管理中，工作人員之間最基本的聯(lián)系是溝通、協(xié)調(diào)和控制，這些基本要求在以知識管理為核心的辦公自動化系統(tǒng)中都將得到更好的滿足實現(xiàn)以知識管理為核心發(fā)展歷程目前，在OA辦公系統(tǒng)中，越來越多地采用低代碼編程技術(shù)，它可以讓開發(fā)者通過可視化的界面，使用拖拽組件和模型驅(qū)動的邏輯，來快速創(chuàng)建網(wǎng)頁和移動應(yīng)用程序，從而大大提高了系統(tǒng)的柔軟性并能有效地減低系統(tǒng)的導(dǎo)入成本.低代碼編程技術(shù)是一種新興的軟件開發(fā)范式，其概念最早由Forrester在2014年提出，它是基于經(jīng)典的可視化和模型驅(qū)動理念，結(jié)合最新的云原生和多端體驗技術(shù)而產(chǎn)生的一種創(chuàng)新的開發(fā)方式。低代碼編程技術(shù)的出現(xiàn)，是為了應(yīng)對日益復(fù)雜和多變的業(yè)務(wù)需求，以及日益缺乏和昂貴的專業(yè)開發(fā)人才基于低代碼編程的OA系統(tǒng)圖6-2基于低代碼編程的辦公自動化系統(tǒng)全?？梢暬幊痰痛a編程技術(shù)提供了一個高維和易用的可視化開發(fā)環(huán)境，覆蓋了一個完整應(yīng)用開發(fā)所涉及的各個技術(shù)層面（界面/數(shù)據(jù)/邏輯），大多數(shù)情況下，開發(fā)者不需要寫代碼，而是通過圖形化拖拽和參數(shù)配置等方式來完成開發(fā)工作全生命周期管理低代碼編程技術(shù)支持應(yīng)用的完整生命周期管理，從設(shè)計階段開始，歷經(jīng)開發(fā)、構(gòu)建、測試和部署，一直到上線后的各種運(yùn)維和運(yùn)營，都可以在平臺上一站式完成低代碼擴(kuò)展能力低代碼編程技術(shù)也支持在必要時通過少量的代碼對應(yīng)用進(jìn)行靈活擴(kuò)展，比如添加自定義組件、修改主題樣式、定制邏輯動作等。這樣既保證了應(yīng)用的靈活性和個性化，又不失去了低代碼編程技術(shù)的高效性和易用性低代碼編程技術(shù)的主要特點(diǎn)有以下幾個方面:基于低代碼編程的OA系統(tǒng)STEPTHREE工業(yè)自動化技術(shù)03/工業(yè)自動化技術(shù)概述機(jī)器臂自動搬運(yùn)技術(shù)及裝置（AGV）機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS）第一代機(jī)器人第二代機(jī)器人第三代機(jī)器人第四代機(jī)器人機(jī)器人（Robot）是工業(yè)自動化技術(shù)的重要組成部分，它是一種能夠按照預(yù)先編制的程序，自動執(zhí)行工作的機(jī)械裝置，它具有感知、運(yùn)動和智能等功能，可以在各種環(huán)境中為人類提供服務(wù)或輔助。概述1954-1974年，主要是具有簡單的傳感器和控制系統(tǒng)的電氣機(jī)械式機(jī)器人，主要用于危險或重復(fù)性高的工作場合1975-1985年，主要是具有微處理器和編程功能的智能型機(jī)器人，主要用于焊接、裝配、噴涂等工作場合1986-2000年，主要是具有視覺、觸覺、力覺等多種傳感器和學(xué)習(xí)能力的自適應(yīng)型機(jī)器人，主要用于靈活制造系統(tǒng)中2001年至今，主要是具有人工智能和自主決策能力的智能型機(jī)器人，主要用于服務(wù)業(yè)、醫(yī)療、教育、娛樂等領(lǐng)域機(jī)器人發(fā)展階段感知低代碼編程技術(shù)提供了一個高維和易用的可視化開發(fā)環(huán)境，覆蓋了一個完整應(yīng)用開發(fā)所涉及的各個技術(shù)層面（界面/數(shù)據(jù)/邏輯），大多數(shù)情況下，開發(fā)者不需要寫代碼，而是通過圖形化拖拽和參數(shù)配置等方式來完成開發(fā)工作運(yùn)動低代碼編程技術(shù)支持應(yīng)用的完整生命周期管理，從設(shè)計階段開始，歷經(jīng)開發(fā)、構(gòu)建、測試和部署，一直到上線后的各種運(yùn)維和運(yùn)營，都可以在平臺上一站式完成智能低代碼編程技術(shù)也支持在必要時通過少量的代碼對應(yīng)用進(jìn)行靈活擴(kuò)展，比如添加自定義組件、修改主題樣式、定制邏輯動作等。這樣既保證了應(yīng)用的靈活性和個性化，又不失去了低代碼編程技術(shù)的高效性和易用性據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）最新資料，將機(jī)器人定義為：具有一定程度的自主能力，可在其環(huán)境內(nèi)運(yùn)動以執(zhí)行預(yù)期任務(wù)的可編程執(zhí)行機(jī)構(gòu)。機(jī)器人通常具有以下三個基本功能:概述機(jī)器人分類機(jī)器人可以分為工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人和特種機(jī)器人用途分類機(jī)器人可以分為輪式機(jī)器人、履帶式機(jī)器人、步行式機(jī)器人、飛行式機(jī)器人和水下式機(jī)器人等結(jié)構(gòu)分類機(jī)器人可以分為遠(yuǎn)程控制機(jī)器人、半自主機(jī)器人和自主機(jī)器人智能分類機(jī)器人的類型與介紹機(jī)器人的類型有很多種，根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)可以有不同的分類方法。一般來說，機(jī)器人可以按照以下幾個方面進(jìn)行分類內(nèi)容。機(jī)器人分類概述在建設(shè)領(lǐng)域：常用的機(jī)器人主要有機(jī)械臂和AGV兩大類。機(jī)械臂是指具有多個關(guān)節(jié)和自由度的機(jī)器人，可以模擬人類手臂的動作，如抓取、旋轉(zhuǎn)、移動等。AGV是指自動導(dǎo)引車（AutomatedGuidedVehicle）的簡稱，它是一種能夠根據(jù)設(shè)定的路線和任務(wù)，自動行駛和搬運(yùn)物料的無人駕駛車輛。機(jī)械臂和AGV都屬于工業(yè)機(jī)器人的范疇，但有不同的結(jié)構(gòu)和功能。機(jī)械臂一般用于精密的操作，如焊接、裝配、加工等，而AGV一般用于大規(guī)模物流，以及作為其它設(shè)備的搭載工具內(nèi)容。概述機(jī)器人分類特點(diǎn)：機(jī)器人具有高度的靈活性、可編程性、智能性和自主性，能夠適應(yīng)不同的工作環(huán)境和任務(wù)需求，與人類進(jìn)行協(xié)作和交互。機(jī)器人還具有高速度、高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，能夠完成人類難以或無法完成的工作。概述機(jī)器人的特點(diǎn)及發(fā)展方向發(fā)展方向：機(jī)器人技術(shù)不斷朝著更高的智能化、自主化和協(xié)同化方向發(fā)展，利用人工智能技術(shù)提高機(jī)器人的感知、認(rèn)知、決策和學(xué)習(xí)能力，使機(jī)器人能夠適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境和任務(wù)。同時，利用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、5G等技術(shù)提高機(jī)器人之間以及機(jī)器人與人類之間的協(xié)作和交互能力，使機(jī)器人能夠形成群體智能和社會智能。串聯(lián)式機(jī)械臂并聯(lián)式機(jī)械臂協(xié)作機(jī)械臂機(jī)械臂及分類機(jī)器臂機(jī)器臂是工業(yè)機(jī)器人的一種，用以抓取或移動物體，能夠?qū)崿F(xiàn)多自由度（軸）的運(yùn)動。其機(jī)械機(jī)構(gòu)由一系列剛性構(gòu)件（連桿）通過鏈接（關(guān)節(jié)）聯(lián)結(jié)起來，機(jī)械手的特征在于具有用于保證可移動性的臂（arm）,提供靈活性的腕（wrist）和執(zhí)行機(jī)器人所需完成任務(wù)的未端執(zhí)行器（end-effector）。串聯(lián)式機(jī)械臂在機(jī)械手中，臂的任務(wù)是滿足腕的定位需求，進(jìn)而由腕滿足末端執(zhí)行器的定向需求。從基關(guān)節(jié)開始，可以按臂的類型和順序，將機(jī)械手分為笛卡爾（Cartesian）、圓柱型（cylindrical）、球型（spherical）,SCARA型和擬人型（anthropomorphic）等。機(jī)器臂并聯(lián)式機(jī)械臂并聯(lián)機(jī)械臂由多個平行的連桿組成，每個連桿都有一個電機(jī)驅(qū)動，通過一系列的運(yùn)動學(xué)計算來實現(xiàn)末端執(zhí)行器的運(yùn)動。與串聯(lián)機(jī)械臂相比，并聯(lián)機(jī)械臂負(fù)載能力高等特點(diǎn)，但其工作空間相對較小。常用的并聯(lián)機(jī)械臂平臺有Stewart平臺、Delta平臺。圖6-5左：Stewart平臺，右：Delta機(jī)械臂圖6-4典型串聯(lián)式機(jī)械臂協(xié)作機(jī)械臂協(xié)作機(jī)械臂是指可以與人類安全地協(xié)同工作的機(jī)器臂，具有輕量化、靈活化、智能化等特點(diǎn)。協(xié)作機(jī)器臂可以通過傳感器、視覺系統(tǒng)、人機(jī)界面等方式感知人類的意圖和行為，并與人類進(jìn)行交互和溝通，實現(xiàn)高效和友好的協(xié)作。協(xié)作機(jī)器臂可以適應(yīng)各種變化的工作環(huán)境和需求，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，降低人力成本和風(fēng)險。65.8%AGV是自動導(dǎo)引車（AutomatedGuidedVehicle）的簡稱，它是一種能夠根據(jù)設(shè)定的路線和任務(wù)，自動行駛和搬運(yùn)物料的無人駕駛車輛。它也可作為其它設(shè)備（如檢測設(shè)備）的搭載平臺，成為自動作業(yè)機(jī)器人。AGV是工業(yè)自動化技術(shù)中的重要組成部分，其主要技術(shù)包括導(dǎo)航技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)和安全技術(shù)等。AGV的發(fā)展方向是朝著更高的智能化、靈活化和協(xié)同化方向發(fā)展，利用機(jī)器視覺、激光雷達(dá)、慣性導(dǎo)航等技術(shù)提高AGV的導(dǎo)航精度和適應(yīng)性，利用ROS等機(jī)器人操作系統(tǒng)提高AGV的控制能力和協(xié)作能力。自動搬運(yùn)技術(shù)及裝置AGVAGV關(guān)鍵技術(shù)AGV的關(guān)鍵技術(shù)之一為環(huán)境感知與信息融合技術(shù)。AGV系統(tǒng)可靠運(yùn)行的前提是通過各種傳感器準(zhǔn)確的捕捉環(huán)境和自身的狀態(tài)信息，并加工處理，隨后發(fā)出預(yù)警或者自動操控。采用多傳感器信息融合技術(shù)，即將多個傳感器采集的信息進(jìn)行合成，形成對環(huán)境特征的綜合描述的方法，能夠充分利用多傳感器數(shù)據(jù)間的冗余和互補(bǔ)特性，獲得我們需要的、充分的信息。利用多源信息的關(guān)聯(lián)組合，充分識別、分析、估計、調(diào)度數(shù)據(jù)，完成下達(dá)決策和精確處理信息的任務(wù)，并對周圍環(huán)境、狀態(tài)等進(jìn)行適度的估計。AGV另一關(guān)鍵技術(shù)是定位與導(dǎo)航技術(shù)。AGV的導(dǎo)航引導(dǎo)方式也多種多樣，主要分為磁導(dǎo)航、光學(xué)導(dǎo)航、激光導(dǎo)航、視覺導(dǎo)航、GPS導(dǎo)航和慣性導(dǎo)航等。定位導(dǎo)航技術(shù)好壞直接決定了AGV的精確性和性能穩(wěn)定性，同時也決定AGV功能性、應(yīng)用實用性、自動化程度等關(guān)鍵因素。定位是即通過傳感器來感知外部信息，通過主控制器的有效控制，以確定被控裝置在現(xiàn)場布局中的位置。定位技術(shù)即可以控制AGV在路徑中的位置，通過位置信息準(zhǔn)確下達(dá)對應(yīng)任務(wù)自動搬運(yùn)技術(shù)及裝置AGVAGV路徑規(guī)劃路徑規(guī)劃在AGV的應(yīng)用中起到非常重要的作用，其代表性的算法有Dijkstra算法、A算法、D算法、智能仿生算法、動態(tài)障礙物避障算法等。其中，A算法是目前應(yīng)用最廣泛的路徑規(guī)劃算法之一，其收斂速度比較快，穩(wěn)定性較高機(jī)器人操作系統(tǒng)如同計算機(jī)需要Windows、手機(jī)需要Android操作系統(tǒng)一樣，機(jī)器人也需要操作系統(tǒng)。目前，最有影響力的機(jī)器人操作系統(tǒng)為ROS（RobotOperatingSystem），此外還有OROCOS、YARP、OpenRTM-aist等。機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS）機(jī)器人操作系統(tǒng)(ROS)簡介及發(fā)展歷程ROS是一個面向機(jī)器人的開源的操作系統(tǒng)，提供類似傳統(tǒng)操作系統(tǒng)的諸多功能：硬件抽象、底層設(shè)備控制、常用功能實現(xiàn)、進(jìn)程間消息傳遞、程序包管理等。并且提供相關(guān)工具和庫，用于獲取、編譯、編輯代碼以及在多個計算機(jī)之間運(yùn)行程序完成分布式計算。ROS（機(jī)器人操作系統(tǒng)）起源于2007年前后斯坦福大學(xué)人工智能實驗室的STAIR項目與機(jī)器人技術(shù)公司W(wǎng)illowGarage的個人機(jī)器人項目（PersonalRoboticsProgram）之間的合作，2008年之后由WillowGarage公司推動其發(fā)展。自誕生以來，ROS就受到了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的歡迎，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械臂、移動底盤、無人機(jī)等許多種類的機(jī)器人上。同時，ROS軟件的開發(fā)自始至終采用開放的BSD協(xié)議，在開源社區(qū)中，有2000多個不同的功能包以及有8000多的活躍用戶在為ROS添磚加瓦，其應(yīng)用也擴(kuò)展到了先進(jìn)制造業(yè)。ROS是由多個節(jié)點(diǎn)（node）組成的分布式系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)之間通過消息（message）進(jìn)行通信，消息有三種機(jī)制：話題（topic）、服務(wù)（service）和動作（action）。從計算圖的視角ROS是由多個功能包（package）組成的軟件框架，功能包是ROS的最小組織單位，包含了節(jié)點(diǎn)、消息、配置文件、依賴關(guān)系等。從文件系統(tǒng)視角ROS是一個遵循BSD協(xié)議的開源軟件，擁有一個龐大的社區(qū)ROSwiki（/），用戶可以在社區(qū)中查閱文檔、教程、問答、源碼等資源，也可以貢獻(xiàn)自己的代碼和經(jīng)驗。從開源社區(qū)視角

ROS的架構(gòu)和基本組成機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS）STEPFOUR機(jī)器人的應(yīng)用04/機(jī)器人的應(yīng)用機(jī)器人在各行業(yè)的應(yīng)用在工程建設(shè)領(lǐng)域中的應(yīng)用機(jī)器人的應(yīng)用機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，涵蓋了工業(yè)、服務(wù)、特種等多個行業(yè)，如汽車制造、電子電氣、醫(yī)療保健、家庭生活、軍事安全等。機(jī)器人的發(fā)展受到了技術(shù)進(jìn)步、市場需求、政策支持等多方面的影響，未來將呈現(xiàn)出更高的智能化、靈活化和協(xié)作化的特點(diǎn)。機(jī)器人在各行業(yè)的應(yīng)用根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)盟（IFR）的劃分標(biāo)準(zhǔn)，可將機(jī)器人分為：工業(yè)機(jī)器人；服務(wù)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人是指應(yīng)用于生產(chǎn)過程與環(huán)境的機(jī)器人；服務(wù)機(jī)器人是指除工業(yè)機(jī)器人以外，用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種機(jī)器人，分為個人/家用服務(wù)機(jī)器人及專業(yè)服務(wù)機(jī)器人。中國電子學(xué)會結(jié)合中國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展特性，將機(jī)器人分為工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、特種機(jī)器人三類。其中，特種機(jī)器人是指應(yīng)用于特殊環(huán)境或執(zhí)行特殊任務(wù)的機(jī)器人，如水下、空中、太空、軍事等。用于車身焊接、底盤焊接、發(fā)動機(jī)裝配、車門裝配、輪胎裝配等環(huán)節(jié)。汽車制造行業(yè)用于IC芯片、貼片元器件等微型零部件的生產(chǎn)和裝配。電子電氣行業(yè)用于食品的包裝、揀選、碼垛、加工等環(huán)節(jié)。食品行業(yè)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人是指應(yīng)用于生產(chǎn)過程與環(huán)境的機(jī)器人，其典型應(yīng)用包括焊接、刷漆、組裝、采集和放置（例如包裝、碼垛和SMT）、產(chǎn)品檢測和測試等；所有的工作的完成都具有高效性、持久性、速度和精確性。工業(yè)機(jī)器人可以根據(jù)其自由度和工作空間的大小，選擇合適的結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)動方式，以適應(yīng)不同的工業(yè)場景和需求。機(jī)器人在各行業(yè)的應(yīng)用用于為個人或家庭提供日常服務(wù)或娛樂，如掃地、拖地、擦窗、煮飯、陪伴、教育、娛樂等。家庭生活用于為醫(yī)療行業(yè)提供專業(yè)服務(wù)，如診斷、手術(shù)、護(hù)理、康復(fù)等。醫(yī)療保健用于為公共場合提供一般服務(wù)，如送餐、導(dǎo)航、巡檢、清潔等。公共服務(wù)服務(wù)機(jī)器人應(yīng)用服務(wù)機(jī)器人是指除工業(yè)機(jī)器人以外，用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種機(jī)器人，其典型應(yīng)用包括清潔、教育、娛樂、醫(yī)療、安保、農(nóng)業(yè)等；所有的工作的完成都具有互動性、友好性和智能性。服務(wù)機(jī)器人可以根據(jù)其外形和功能分為仿生型（模仿動物或植物）、功能型（執(zhí)行特定功能）、混合型（結(jié)合仿生和功能）等。機(jī)器人在各行業(yè)的應(yīng)用特種機(jī)器人應(yīng)用特種機(jī)器人是指應(yīng)用于特殊環(huán)境或執(zhí)行特殊任務(wù)的機(jī)器人，其典型應(yīng)用包括水下、空中、太空、軍事等。特種機(jī)器人具有高度的自主性和適應(yīng)性，可以在人類難以到達(dá)或危險的環(huán)境中完成探測、監(jiān)測、施工、救援等任務(wù)。特種機(jī)器人可以根據(jù)其工作環(huán)境和功能分為水下機(jī)器人、空中機(jī)器人、太空機(jī)器人、軍事機(jī)器人等。特種機(jī)器人的技術(shù)難度較高，對機(jī)器人的結(jié)構(gòu)、材料、傳感器、控制器、通信等方面都有較高的要求。主要用于航空航天、災(zāi)難救援、農(nóng)業(yè)植保等空中主要用于航天探索、航天施工等太空主要用于反恐維穩(wěn)、偵察打擊、后勤保障等軍事水下主要用于海洋開發(fā)、海洋探測、海洋施工等機(jī)器人在各行業(yè)的應(yīng)用測繪勘察勘察測繪是建設(shè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)性工作，它為建設(shè)項目提供了準(zhǔn)確的地形地貌、地質(zhì)地下水、地下管線等信息，為設(shè)計施工提供了依據(jù)。傳統(tǒng)的勘察測繪方式主要是遙感測繪或航空攝影測繪，但這些方式只能針對室外大范圍場景，且成本高、精度低、制圖速度慢。在工程建設(shè)領(lǐng)域中的應(yīng)用機(jī)器人在建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用具有安全性好、效率高、可連續(xù)作業(yè)、對工作環(huán)境要求低等優(yōu)點(diǎn)，可以實現(xiàn)精準(zhǔn)操作，大幅解放生產(chǎn)力，非常適用于執(zhí)行重復(fù)、繁重、危險的工作任務(wù)，為建設(shè)智慧化提供了有效手段。圖6-9鋪軌機(jī)器人（中國中鐵四局）軌道鋪設(shè)為了提高軌道鋪設(shè)的自動化水平，一些國內(nèi)外的研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)開發(fā)了利用機(jī)器人技術(shù)進(jìn)行軌道鋪設(shè)的方法和系統(tǒng)，如奧地利的PlasserTheurer公司研制了名為SUZW-500的無砟軌道智能鋪軌機(jī)器人、中國中車的CRRC-ZELC-01的無砟軌道智能鋪軌機(jī)器人等為其代表。鋪軌機(jī)器人一般都采用了自主定位導(dǎo)航系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、智能檢測系統(tǒng)等技術(shù)等，實現(xiàn)無砟軌道板的自動吊裝、對中對標(biāo)、精密調(diào)整等功能，可將鋪軌作業(yè)效率提高50%以上。道路及站房裝配代表性的有上海振華重工研制了智能鋪路機(jī)器人。該機(jī)器人由履帶式底盤行走機(jī)構(gòu)、動力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)等組成。該機(jī)器人可適用于2米到15米寬度路面的鋪設(shè)，可將勞動效率提升2倍以上.在工程建設(shè)領(lǐng)域中的應(yīng)用圖6-10道路鋪裝機(jī)器人管道施工傳統(tǒng)的管道施工方式需要開挖溝渠、鋪設(shè)管道，最后對管道進(jìn)行回填。這種方式人力成本高、噪音大，且會對通行造成影響。為此，馬德里卡洛斯三世大學(xué)的科研人員受蠕蟲分段式身體的啟發(fā)，研制了一款名為Badger的非開挖式管道施工機(jī)器人。通過萬向節(jié)將身體連接在一起，包括加速度計、陀螺儀、磁力計、探地雷達(dá)等多種傳感器，可實現(xiàn)定位及避障功能。由于不必開挖溝渠，因此大幅降低了工程成本，避免了噪聲