材料和装配不确定性下的自适应人机协作砌体施工
研究提出一种自适应人机协作工作流程，通过投影引导和激光扫描反馈，解决了砌体施工中机器人-人类通信限制和公差累积问题。实验表明，该方法提高了粘合剂涂抹的一致性和速度，减少了碰撞失败。
在建筑行业中，人机协作（HRC）面临诸多挑战，尤其是机器人对人类的沟通能力有限，以及材料和装配不确定性导致的公差累积问题。最近，一篇被《第43届国际建筑自动化与机器人研讨会（ISARC 2026）》接受的论文提出了一种自适应人机协作工作流程，专门针对砌体施工中的这些难题。该研究通过一个砖墙砌筑案例进行展示，其中机器人负责放置砖块，而人类工人则负责涂抹粘合剂。为了克服通信限制和公差累积，研究团队设计了两种互补机制：一种是安装在机器人末端执行器上的投影仪，它能够提供空间配准的即时投影引导，帮助工人精确涂抹粘合剂；另一种是激光扫描技术，用于反馈驱动的抓取和放置姿态校正。这两种机制共同作用，使得人类和机器人的动作能够根据材料的变异和累积的装配公差进行实时调整。
研究团队进行了全尺寸实验，涵盖了传统的顺砖砌合（running-bond）和非标准配置。实验结果表明，投影引导显著提高了粘合剂涂抹的一致性，并缩短了涂抹时间；而基于激光的校正则确保了砖层保持水平，避免了开环执行中常见的碰撞故障。这些结果清晰地表明，将空间投影与反馈驱动的自适应相结合，利用材料和实际建造的传感信息，可以有效缓解公差累积问题，提高人机协作施工的精度和鲁棒性。该研究为建筑行业的人机协作提供了新的思路，未来有望应用于更复杂的施工场景，推动自动化施工技术的发展。