中國每年新增建築面積佔世界總量一半，2018年-2030年中國城鎮年均新增住房需求高達10.8億-13.4億平方米。預計2020年，中國家庭裝修總支出將超過2.5萬億，其中牆面處理佔比約5%-8%，是一個規模高達1250-2000億的巨大市場，而這還不包括工業、商業、物流業廠房建築的牆面處理。
放眼全球的發達國家，牆面處理市場大多采用傳統人工處理的方式。但人工刷牆的傳統處理方式不僅效率低下、面臨用工短缺和高成本的困境，施工工人在危險環境下作業安全也存在隱患。以英國為例，每年的牆面粉刷市場高於40億英鎊，牆面粉刷勞動效率比1970年不但沒有任何增長，反而降低了0.5%。因此，全球市場迫切需要一個實用可靠全自動的牆面處理工作人工替代產品。
目前全球範圍內的建築機器人基本處於研發和初創階段，均未得到大規模商業化使用，而應用於建築牆面處理的機器人更是鳳毛麟角。但隨着建築施工領域人工成本不斷提升，以及建築安全、粉塵污染等問題始終是懸在施工企業頭頂的達摩克里斯之劍，建築市場對於智能化施工和人工替代的需求日益高漲。市場迫切需要能夠做到標準化、高精度且能夠適應施工現場惡劣環境的智能施工機器人。
36氪採訪過的「大方智能」於近日推出的DF061智能牆面處理機器人，是基於移動互聯網的建築施工合作模式，能夠實現80%-95%替代人工完成0米-9米的牆面處理施工作業。
「大方智能」的硬件迭代在過去六個月取得了很大的進展，單機由6個月前360公斤、100%鋼鋁配件組成，變成現階段單機180公斤、25%配件使用鈦合金和炭纖維，實現了“減重成功”。該機器人搭載“5G互聯網+AIoM機器人”的技術，在機器人硬件設備內搭載了雲端軟件服務，讓客户可以通過手機app進行參數輸入、項目管理和進程監控進行一體化操控。
該產品通過29個傳感器構建機器感知能力，其中包含12個激光傳感控制器用於調整作業模塊和速度的控制；10個光電感應傳感控制器保證機器人作業過程的運動準確度，防止機器人作業過程的損耗；4個壓力傳感控制器保證站立伸縮自如；2個視覺回饋控制器控制合理適度的應用塗料；1個陀螺儀平衡傳感器保證機器人行走的穩定性。同時，該機器人還具備25個電機組成的多維度運動體系：6個伺服電機完成0.1毫米的運動精度；6個步進電機和減速器組成的四維機械臂完成3維空間270度施工要求；8個平衡電機保證施工高度超過三米時的平衡和支撐。
在有大量地面堆積物的現實工作場景中，一般施工作業區會提前做清障，施工路線上如果發現堆積物，DF061會做出實時報警，並提醒操作員移除地面堆積物。現階段應用DF061施工前，會有測繪員對施工現場拍照測繪，通過軟件生成施工場地的CAD場景圖，如果有排水管道、煙感、配電箱、門窗等需要規避施工的物體，會自動標識後生成施工模擬動畫，交給操作員對施工路線進行審核。DF061搭載三維成像導航，施工線路由自主專利的牆面處理算法在房屋CAD圖像基礎上生成，然後DF061從雲端下載執行實現自主導航。執行過程中基於激光和微波傳感器的實時調整進行障礙物規避，未來會逐步實現SLAM全景施工導航。
DF061智能牆面處理機器人圖片
採用大方智能的機器人作業與傳統人工作業相比，能夠大幅實現降本和增效。 具體表現 為，如果以深圳牆面處理施工為例，粉刷工人日薪約400-500人民幣，打磨和粉刷5000平米左右面積的牆面需要10人花費15天才能完成，不包括處理3米以上牆面需要搭設腳手架以及材料損耗等成本。以國際期刊發表的研究文章來看，如果使用牆面處理機器人，則在施工效率上至少應提升60%，且節省一定比例的物料損耗。
36氪獲悉，從「大方智能」DF061智能牆面處理機器人近半年的施工實踐數據來看，在相同的施工效果下，以機器人來完成牆面處理，整體效率較人工提升3-4倍，同時節省50%-70%的人工成本及15%的物料成本。用DF061來完成5000平米的牆面打磨及粉刷，一台機器花費2天時間即可完成，可以提升施工效率和改善施工安全問題。
團隊發展上看，「大方智能」的核心研發團隊的研發重心經歷了從1.0到3.0的迭代與升級。1.0時代依託團隊中硬件設計的技術人才和東莞地區的製造業優勢實現了機器人的性能匹配與基礎裝配；2.0時代通過匹配市場上合適且成熟的供應商，完成了供應鏈中硬件的優化配置；到目前創始人及核心研發團隊繼續打磨產品，對軟件系統的算法優化在實踐中實現檢驗及調試。
推廣應用上看，「大方智能」告訴36氪，DF061智能牆面處理機器人已在珠三角地區完成包括深圳會展中心地下車庫打磨噴塗在內的多項施工實踐，同時已接到來自機場機庫、酒廠廠房等領域客户的意向訂單，未來將主攻6米及以上廠房內外牆施工市場。根據市場上的住宅室內噴塗需求也將研發針對3-4米作業的DF041智能牆面機器人。還會未來將繼續為以珠三角核心的合作伙伴提供服務、發展環上海的長三角合作伙伴、併為北京為核心的京津冀合作伙伴提供測繪工程師和機器操作員的培訓。目前，DF061智能牆面處理機器人在作業過程中大方的研發人員進行現場輔助，及時發現施工中的問題進行調試和優化算法，讓機器人日趨完善。在與已合作客户的驗證中，已經通過軟件系統中算法優化及模型調試解決噴塗不均、地面不平導致移動偏差和噴嘴與升降杆的延遲等問題。
「大方智能」告訴36氪，創始人鄧煜是一個連續創業者，具備深厚的軟、硬件開發經驗且深諳市場推廣的方法。預計規劃的商業模式是招募區域代理商，通過設備租賃和項目承包及分成的方式實現營收增長，也會繼續依託中國製造業的優勢在未來的3-5年推出多種功能和應用的新型機器人，通過機器人替代人工進行建築裝修領域的作業。
在建築裝修領域，牆面處理工作量是佔比最大的部分之一，我國除了每年百億平方米左右的待施工建築面積外，已竣工使用中建築也需要對內外牆進行重新粉刷塗抹，因此全國每年5000萬以上的建築行業勞動力裏，相當大的一部分在從事牆面處理工作。目前切入建築牆面處理的公司還有博智林、Transforma Robotics等，但產品尚未進行大規模的商業性推廣。另外，國內部分大型房地產開發商基於自身需要，也會重金開發牆面噴塗機器人，但由於生產出的原型機只針對自身樓盤的作業環境和作業要求，使得產品不具備市場推廣性。
建築工地充滿較多不可控的因素，且具有粉塵多、濕度大等複雜惡劣環境特徵，未來智能建築機器人想要克服這些困難，大規模應用於建築產業還有很長的路要走。面對強勁的市場升級需求和人工智能、雲計算大數據等產業的技術突破，自行走機器人產品技術將不斷更迭，成為建築行業提升數字化、智能化的良好契機。