中大砌砖机械人 提升工程效率

上图：自动化线控砌砖机械人CU-Brick最近被引入到传统施工过程。下图：中大机械及自动化工程学系副教授刘达铭表示，CU-Brick系统确保机械人会自动实时修正移动路线，避免施工过程受外界环境干扰。　　【港闻报讯】记者唐雪婷报道：随着科技的不断进步，建筑行业正迎来一场新的变革。最近，在香港中文大学的建筑项目“再生园”中，自动化线控砌砖机械人CU-Brick被引入到传统施工过程中，它配备无线夹持末端执行器及六个自由度，为工程项目提供额外弹性及灵活性。中大机械及自动化工程学系副教授刘达铭表示，CU-Brick有效减少位置误差，与人手相比更能精准砌置出不规则的建筑结构，建造蜿蜒曲折的建筑物、雕塑、社区共享中心等。他指出，中大“再生园”项目由一月下旬展开，预计于四月落成，并于下半年启用。　　由去年12月开始，中大团队首次应用CU-Brick于本港建筑项目，建造位于中大校园内，占地约120米、高2.5米，由超过 5800砖块组成的“再生园”。中大表示，“再生园”将为中大师生提供集环保及休憩功能于一身的社区共享空间，预计四月落成，并于下半年启用。　　据介绍，CU-Brick是线缆驱动平行机械人，与传统机械臂相比，不仅可以精准地建造出复杂建筑，更能在户外及多变环境中操作，为建筑行业带来更高的弹性与效率。系统会根据预先输入的设计方案，自动生成电脑指令，让机械人自动砌放砖块，完成指定的结构，将砌砖的过程自动化。　　放置砖块平均仅需36秒　　刘达铭指出，机械提供更具弹性及效率的建筑方式，能完成复杂多变的结构设计。CU-Brick系统确保机械人会自动实时修正移动路线，避免施工过程受外界环境干扰。另外，机械人施工精准度及效率理想，准度达厘米级，平均每块砖放置时间只需约36秒，不仅减少了人工搬运的需求，也提升了砖块摆放的精准度。　　在执行复杂的建筑任务时，机械人与工人之间形成了良好的协作，工人将砖块放在指定位置，机械人会将其运到正确的位置。刘达铭表示，虽然机械人承担了砖块的搬运和铺设，但在涂抹水泥浆等细致工作中，仍需工人进行辅助，工人能够对水泥的厚度及平整度进行控制。　　他期望持续优化机械人设计，团队将着眼于开发自动灌浆系统，实现全自动砌砖机械人。此外，团队亦在探索可变形开放框架线缆驱动平行机械人技术，以期望达到更高的灵活性和适应性。　　该项目由中大建筑学院及机械与自动化工程学系合作设计，充分体现可持续发展的理念与实践。中大建筑学院高级讲师Adam Fingrut表示，该项目是一项环境可持续发展的艺术，过程中使用传统材料，运用非传统的建筑方法，为安全而设计，“通过建筑方法，我们正在减少高空作业、坠落和工人受伤等风险。”　　在未来，团队亦计划将此技术应用于艺术建筑和复杂结构工程等项目，协助建筑师实现更多创意设计，传承多元建筑工艺。