11月11日，2023年京南地区高校科技成果推介会在北京建筑大学大兴校区召开。本次推介会以“协同创新，共促京南高质量发展”为主题，由北京建筑大学主办，北京印刷学院、北京石油化工学院协办，来自京南地区的6所高校以及100余家行业企业、校友企业、投融资机构和成果转化服务机构齐聚北建大，共谋校、地、企协同创新发展。北京建筑大学机电与车辆工程学院周惠兴教授团队的科研成果亮相科技创新成果展，引人关注。当天的路演环节中，周惠兴教授向大家重点介绍了团队在测量领域的研究成果和未来发展潜力。

周惠兴教授向领导、专家们介绍最新科研成果

周惠兴教授路演现场

展览会师生合影

北京建筑大学机电与车辆工程学院建筑机器人与智能装备实验室是2017年由周惠兴教授组建，团队成员秉持创新精神，致力于研究和开发先进的建筑机器人和智能装备。主要科研成果包括：瓷砖铺贴机器人、地面整平机器人、RRCH吊装物旋转控制装置、RCH智能吊钩及控制系统、PS系列建筑测量机器人、AOP远程跟踪测量与监控机器人、以及类器官生物制造机器人等。

周惠兴教授组织实验室组会

其中，PS建筑测量机器人是团队的一项重要成果。它利用高精度电机、激光传感器和视觉传感器实现房间三维空间的无盲区扫描；通过物联网系统可实现多台不同地点的设备同时运行及数据传输，结合三维重建技术和目标检测技术实现建筑内部尺寸、墙面平整度、垂直度及窗框尺寸的毫米级测量。这一创新技术经北京住建委鉴定，达到了国内外领先水平。

PS建筑测量机器人

与PS建筑测量机器人室内小范围测量相对应，团队进一步研发出主要用于室外的AOP远程监控与测量机器人，通过独特的结构设计和研发的精密运动控制技术，实现测量目标的自动实时追踪与监测。它主要用于目标物体的空间位置和变化监测，典型的应用场景有：基坑监测与预警、高速公路路面参数测量、建筑关键部位实时变形监测、桥梁变形实时监测、隧道施工掌子面及初喷段参数测量与钻爆方向实时计算等。

AOP远程监控与测量机器人（下图为移动版）

周惠兴教授在路演中介绍了新研发的机器人相较于传统测量和国外进口设备的技术优势、创新点以及未来发展前景，他说：“我们希望通过这些自主研发的成果，替代国外产品，替代人工，提高建筑行业的测量与监控水平；尤其是利用国产设备或定制特殊场景测量机器人，可确保国内主要建筑工程的数据安全性，提升工作效率。”

周惠兴教授路演现场

为了提升建筑行业的吊装和搬运工作效率，团队还研发出RCH智能吊钩及控制系统及RRCR吊装物空间位姿控制机器人。通过远程控制，解决传统吊装过程中需要工人手动挂钩和脱钩的问题，以及作业过程中需要依靠人力推拉旋转吊装物，以实现其水平旋转定位的难题，提高了吊装操作的精度、效率和安全性。在研发过程中，为了更好地采集实验数据，团队成员还自主研发塔吊自动吊装远程控制实验平台，可实现塔吊的远程操作或全自动操作，模拟塔吊远程控制运行环境，该创新平台也可以推广应用。

RCH智能吊钩及控制系统

RRCR吊装物空间位姿控制机器人

科研助理吴昊说，“我们的目标是让这些机器人成为建筑行业的得力助手，帮助工人减轻工作负担，提高工作效率，保障人身安全、数据安全，以及降低企业运营成本。”

实验室的另一项重要成果是瓷砖铺贴机器人。这款机器人集成了智能控制系统、气动吸盘抓起装置及激光精准定位技术等，瓷砖铺贴过程中可动态实时测量和补偿瓷砖铺贴位置，确保瓷砖铺贴的精度和质量。该成果荣获第十三届北京发明创新大赛银奖。

瓷砖铺贴机器人

在周惠兴教授的带领下建筑机器人与智能装备实验室为学生们创造了一个开放且富有包容性的研发环境，激励他们在科研过程中畅所欲言、开拓创新，共同探索科技前沿。在实验室，才华横溢的同学们团结合作，互相激发出无数令人惊喜的创新火花。每个同学都在项目中扮演着独特的角色，承担着各自的职责。通过互相配合、交流思想，为项目的成功共同努力。尤其是博士生李昊禹，在AOP机器人的研制中发挥了重要作用，不仅项目推进中有所突破，而且还利用业余时间，利用实验室废料，主动制作实验工具，在科研工作中起到了带头作用。

团队合影

在实验室，每个科研项目都有1-2名学生作为负责人，如王舜负责瓷砖铺贴机器人，徐崇文、陈冠中负责PS建筑测量机器人，李昊禹、李佩炫负责AOP监控与测量机器人；徐佳琦、郭建明负责RCH智能吊钩及控制系统；严睿、李佩炫负责RRCH吊装物空间位姿控制机器人等。这样的安排使学生有机会亲身体验从设计、制造、组装，再到运行调试的全过程。使得他们能更深刻地理解科技创新的实际运作和各个环节的关系，以及如何把创新理念转化为实际样机，而不是仅仅停留在论文和专利阶段。

近几年实验室也发表了多篇与建筑机器人相关的高水平论文，4名三年级硕士学生已经发表论文，符合毕业答辩论文条件，其中陈可的论文“Rotation-control Device for Construction Cranes with Nested PID control”发表在“Automation in Construction”刊物上，这是建筑建造领域的顶级期刊，影响因子为10.3。

参展设备全景

这些成果充分展示了建筑机器人与智能装备实验室在科技创新方面的实力和研究水平。团队凭借着丰富的专业知识和技术积累，为建筑工业化和智能建造的发展注入新的活力。相信在未来的日子里，这些先进的技术将为建筑行业带来更多的便利和发展机遇。