The robotic arm is a technology that is used in multiple industries. A paper published in the journalSustainability已经探索了该技术在较冷地区建造模块化建筑物中的使用，在这种建筑物中，由于人类运营商的需求，建筑项目可能受到日光小时和低温的限制的限制。
Study:一种基于机器人的手臂的设计方法，用于寒冷区域的模块化建筑物。图片来源：zapp2photo/shutterstock.com
机器人武器
满足现代社会的需求已推动了多个工业部门的技术创新。因此，技术进步促使个人在美学和功能方面从生活环境中获得更多要求，从而导致建筑设计为居民提供更安全，更方便，更舒适的环境。生活和人口增长的速度越来越快，促进了建筑效率的提高。
机器人操作路线。图片来源：Sun，X等人，可持续性
机器人臂是高精度，多输入和输出，非线性和耦合复合系统。它们的操作灵活性意味着它们用于各种危险环境，工业组装过程和其他领域。建筑行业的当代趋势，例如标准化设计，快速建筑和精致的建筑，促进了创新技术的采用。
Robotic arms have significant potential as a breakthrough technology in the construction sector. They can replace human operators in harmful environments, perform heavy manual labor, improve the safety of construction projects, and accurately complete repetitive motions. The development of a standardized process from design to construction will aid the application, adoption, and promotion of robotic arm technology in building projects across the world.
Modular Design
Originating from industrial design, modular design is a concept that is conducive to the standardization, generalization, serialization, and combination of industrial production. The overall product is deconstructed into modular units. The concept has been applied in numerous industrial fields such as aerospace, automobiles, electrical appliances, and construction.
福特在1913年为其生产线采用了模块化设计方法，从那时起，建筑师采用模块化设计来节省成本并标准化建筑物。模块化设计应用于体系结构，将单独的标准化模块与相似的属性和尺寸结合在一起，以创建整个建筑物。
Modular design is economical, as units can be produced in a factory, saving cost, materials, and time. It enhances reproducibility as units are constructed to a standardized design, and units can be replaced and recycled. Finally, there are environmental benefits due to reductions in waste, the adoption of emergent design ideas, and the building area can be adjusted due to functional needs.
模块构建过程。图片来源：Sun，X等人，可持续性
模块化建筑项目基于客户的功能需求，模块是由建筑师设计的，并且该项目由建筑团队现场组装。但是，过于标准化的建筑可能无法满足现代社会的差异需求。为了满足这些需求，数字制造已经越来越多地用于现代设计。
机器人臂具有高度适应性，可以使用该技术实现卓越的精度和快速组装。此外，将模块化生产与机器人ARM技术相结合可以降低与建筑有关的传统成本。计算机辅助设计促进了模块的可定制设计。
在较冷地区使用机器人臂进行模块化设计
大量人口生活在世界较冷的地区。与任何人口一样，生活在这些地区的个人需要用于国内和商业目的的结构。但是，这些地区的建设项目面临着白天小时和寒冷的温度，尤其是在冬季，面临着独特的问题。在较冷地区使用机器人臂是发表在可持续性。
当考虑人工工人时，这些领域的建筑项目面临的环境问题就会显而易见。寒冷的天气和日光有限的是建筑工人和项目经理的主要健康和安全问题。
一个基于模拟结果的设计建议。图片来源：Sun，X等人，可持续性
The main advantages of automation and robotic technologies for building projects in colder regions are obvious. Firstly, robotic arms can operate in extreme conditions and even in hours with reduced daylight. Secondly, they can perform tasks more accurately and repetitively than human workers. Thirdly, they can carry out more complex construction in a three-dimensional space.
Current literature has mostly concentrated on the applications of the technology for masonry processes using small bricks and blocks, with a lack of focus on the installation of complete modules. Thus, the new research inSustainability已经调查了使用机器人臂设计来组装整体模型，并将这一概念整合到整个设计和施工过程中。研究人员开发了一种用于较冷区域模块化单元的机器人臂组件的完整设计方法。研究人员使用了一个案例研究，该研究是关于中国哈尔滨博物馆的建设。设计和施工过程完全模拟，并研究和讨论了设计和应用程序局限性。
作者提出了几种使用机器人ARM技术的模块化构造的设计策略和方法。此外，他们已经确定了当前的局限性，这些局限性将为未来的机器人武器开发和实施，尤其是在较冷的气候中的建设中。总体而言，这项研究是对机器人臂在较冷气候下使用机器人臂在模块化建筑项目中的使用初步探索。
进一步阅读
Sun, X et al. (2022)一种基于机器人的手臂的设计方法，用于寒冷区域的模块化建筑物[在线的]Sustainability14（3）1452 |mdpi.com。可用网址：https://www.mdpi.com/2071-1050/14/3/1452
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