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空间智筑:建筑3D打印机器人实现“挤奶油式建房”

  输入模型和参数,投入水泥基材料,建筑3D打印机器人就能挥舞着机械臂,现场“吐”出曲线优美的建筑实体。北京空间智筑技术有限公司(以下简称“空间智筑”)创始人张永虹说:“小到打印设计师的模型,大到打印工地上的建筑,建筑3D打印机器人正在打破传统建筑行业的壁垒,让‘像挤奶油一样盖房子’成为现实。未来,我们还想把‘亦庄智造’送上月球。”

  机器人+3D打印:让建筑从图纸变为实体

  空间智筑的创业故事始于一个文旅小镇项目。当时团队接到一个任务,需要处理堆积如山的尾矿材料。“我们萌生了一个大胆想法:为什么不用这些尾矿材料,直接3D打印住宿用房?”张永虹回忆道。正是这个项目,催生了国内首个可移动建筑3D打印机器人。

  相较于传统建造方式,建筑3D打印机器人展现出独特优势。它不仅突破了“横平竖直”的造型限制,轻松实现各类曲面与异形构件;更以“数智化”手段精简人力、提升效能——由工程师操控机器人,即可完成过去需瓦工、钢筋工、木工等多工种协作的复杂任务。

  “这种‘就地取材+现场打印’的灵活模式,让建造效率实现质的飞跃。”张永虹说。一个1米长的公园凳子,建筑3D打印机器人完成打印仅需20分钟;一个28平方米蒙古包式房子,建筑3D打印机器人仅需两天即可建成。

  形成矩阵:从桌面设备到“首台套”可移动工程机

  如今,从桌面级的“迷你打印机器人”到履带式可移动的“工程巨无霸”,空间智筑已自主研发出Pstone系列建筑3D打印机器人,形成覆盖“设计手办-工程建造-特殊场景应用”的全系列产品矩阵。

  其中,履带式建筑3D打印机器人已入选北京市首台(套)重大技术装备目录,成为“亦庄智造”的代表性成果。该机器人的一大亮点是具备移动和精确定位能力,能在工地自由移动并完成打印任务,提高了打印效率和灵活性。目前,该机器人的打印精度可达毫米级,能够打印7米高以下构筑物、长度和宽度没有限制,已建造中国地质大学雄安校区的花瓣房展厅、上海宝山区U型房屋、四川泸州蜂巢智慧公厕等项目,能够广泛应用于建筑、园林、景观、市政、路桥、水利等领域。

  支撑这些“硬装备”的,是空间智筑自主研发的“机器人大脑”——建筑3D打印机器人控制系统。该系统不仅能支持远程操控,还采用先进的路径规划算法,能根据建筑模型自动生成最优打印路径,提高打印效率和精度;同时,该系统具备智能传感和反馈机制,能实时监测打印过程中的各项参数,保障打印质量的稳定。

  亦庄企业的“建造想象力”:从地球到月球

  空间智筑的“建造想象力”远不止于此。除了深耕建筑行业与智能制造工业生产线,该企业还将目光投向更高、更远之处。

  当前,空间智筑正推进“无人机式建筑3D打印机器人”的自主研发,试图突破地面空间限制,实现高空作业。同时,该企业已启动“月球建筑3D打印机器人”的概念设计,探索更广阔的应用场景。张永虹表示:“月球建造的难点在于载荷限制和月面复杂环境,比如需要根据月壤的特性研发就地取材的技术方案,同时考虑月面真空、温差、低重力和宇宙辐射等因素,这些都对设备的控制系统、物料传输系统和结构稳定性提出全新要求。”

  这些探索背后,离不开北京亦庄这片“创新沃土”的滋养。“北京亦庄的产业生态、政策支持、服务保障,就像给我们搭好了梯子。” 张永虹感慨道。去年机器人大世界1.0 开放运营时,就为空间智筑提供了展示平台,让桌面级建筑3D打印机器人首次公开亮相,提高了产品曝光度。如今,空间智筑不仅在国内推动建筑3D打印标准制定,还拓展海外市场,要把“亦庄智造”带向更广阔的世界舞台。融媒体中心 孙艳平

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