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建筑工地上的清洁机器人:一个艰难的环境正在成为真正的市场

2026年8月27日

建筑工地上的清洁机器人:一个艰难的环境正在成为真正的市场

2026年7月,乐天建设(英文报道中常称为Lotte Construction,正式名称为乐天E&C)宣布已在韩国仁川的一处在建工地使用自主地面清洁机器人,这一消息乍看像是又一个孤立的试点项目。但实际上它更值得关注:专业清洁设备正开始进入机器人技术迄今尚未真正攻克的最艰难环境之一。

图片来源:TXR.KR
图片来源:TXR.KR

这款与TXR Robotics联合开发的机器人,先在乐天仁川孝城区项目中进行了测试,随后才投入常规运营。它可以清除灰尘和一般垃圾、识别工人和障碍物、自主返回充电点,并借助自身照明在夜间无人值守运行。乐天计划在项目接近完工时,将其应用范围扩展到清洁工作。

一个持续存在的清洁难题

建筑工地的清洁与办公室或机场的日常地面维护不同——工地会持续产生新的污染物。切割、钻孔和打磨混凝土、砖块和石材会产生可吸入的结晶二氧化硅粉尘;其他作业还会带来水泥粉尘、石膏粉尘、木屑粉尘和一般建筑垃圾。英国健康与安全执行局(HSE)将二氧化硅粉尘、非二氧化硅建筑粉尘和木屑粉尘视为三种不同的危害类别。

这使得现场整洁成为一个安全问题,而非单纯的外观问题。美国职业安全与健康管理局(OSHA)的建筑标准要求工作区域、通道和楼梯保持无杂物,并定期清除废弃物(29 CFR 1926.25);OSHA的通用工作场所规则另行要求过道保持畅通,以便工人和物料搬运设备能够安全通行(29 CFR 1910.176)。其二氧化硅规则更进一步:凡是会提高二氧化硅暴露风险的场合,均禁止干扫或干刷,除非湿式清扫或HEPA过滤吸尘不可行(29 CFR 1926.1153)。

乐天据此阐述了这款机器人的目的:让工人从重复性的垃圾和粉尘清理工作中解放出来,专注于建筑本身的施工工作。

艰难环境中的一项显而易见的任务

清洁看起来是自动化的理想目标——覆盖一片区域、收集垃圾、循环往复。难点在于环境本身。一栋已完工的建筑拥有稳定的墙壁和走廊;而一个在建工地则会随着材料、隔离设施、设备、工人和机械的不断移动而持续变化。

研究一致将此视为建筑机器人技术面临的核心障碍。一项2024年针对184篇关于移动建筑机器人出版物的综述(Zeng等,发表于《Developments in the Built Environment》)发现,这是一个正在增长的领域,但大多数系统仍未走出实验室。《Automation in Construction》期刊的最新研究,包括一篇2026年关于建筑机器人导航的综述,仍将非结构化工地上的定位与实时建图列为尚未解决的问题,需要传感器融合和动态路径规划。麦肯锡从行业角度得出了相同的结论:现场自动化之所以困难,是因为每个项目都是独特且不断变化的,布局在变化、人员和机械在移动、安全要求严格,而且连接往往不可靠。

一个务实的折中方案

乐天与TXR的导航方案绕开了这一问题中最棘手的部分。该机器人并非在作业过程中实时构建周围环境地图,而是依据其指定清洁区域预先准备好的地图运行,机载传感器仅用于就地检测工人和障碍物并作出反应。它不需要解决通用的工地导航问题——只需在一个有边界、可控的区域内可靠地完成一项任务即可。

这与其他建筑机器人的工作方式如出一辙。喜利得(Hilti)的Jaibot依据BIM数据实现顶部钻孔自动化——按照数字模型进行定位和钻孔,并内置除尘功能——其定位明确是消除体力繁重的重复性工作,而非实现整个工种的自动化。麦肯锡对该行业的解读也印证了这一模式:与试图覆盖工人全部工作范围的机器人相比,专为单一任务设计的机器在建筑自动化领域取得了更多进展。

清洁工作很契合这一模式,因为它并不需要解决建筑自动化这一整体难题。

未来可能的发展方向

BIM集成是一个合理的下一步。它已经在为Jaibot提供指引,研究人员也在探索从BIM中提取地图数据——可通行空间、目的地、路线——用于自主物料运输和检测机器人,由机载传感器处理模型未预料到的情况。未来,清洁机器人或许能够直接从实时项目数据中获取作业区域,而不必依赖人工准备的地图;这种集成目前尚未大规模实现,但相关技术组件已在示范中得到验证。

夜间作业带来了第二个杠杆。工地在工作时间内十分拥挤;在非工作时段进行清洁可以减少机器人与工人之间的互动,并将原本闲置的时间转化为生产时间——这正是乐天这款具备夜间运行能力的机器人所带来的转变。

机器人技术已经在"不友好"的环境中取得成功

图片来源:Pudu
图片来源:Pudu

自主扫地机器人已经在要求苛刻的工厂地面上站稳脚跟。来自Kemaro、高仙(Gausium)和普渡(Pudu)等厂商的量产机型,能够可靠地清理生产车间中的锯末、金属碎屑、玻璃碎片和一般生产垃圾——包括传送带下方等狭窄空间——而不会中断生产。

图片来源:Kemaro
图片来源:Kemaro
图片来源:Gausium
图片来源:Gausium

这一成绩表明,清洁这项核心任务本身完全能够扩展到远超办公室和零售场景的更多领域。