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2019年中国建筑机器人行业精品报告[62页].pdf

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1、1 此文件为内部工作稿，仅供内部使用报告编号19RI0876 2019 年中国建筑机器人行业精品报告分析师：郑敏仪 2019 年 11 月概览标签：机器人、建筑业、智慧建造、人工智能、建筑工业化概览摘要：建筑机器人是指自动或半自动执行建筑工作的机器装置，其可通过运行预先编制的程序或人工智能技术制定的原则纲领进行运动，替代或协助建筑人员完成如焊接、砌墙、搬运、天花板安装、喷漆等建筑施工，能有效提高施工效率和施工质量、保障工作人员安全及降低工程建筑成本。2016 年至 2018 年，中国建筑机器人行业市场规模（按销售额）由 0.3 亿元增长至 0.6 亿元，年复合增长率为 41.4

2、%，预计 2023 年，中国建筑机器人行业规模 4.5 亿元规模。建筑业劳动力短缺、安全事故高发、生产效率低催生建筑机器人需求目前中国建筑产业存在劳动力老龄化、人工成本上升压力、安全事故频发、劳动生产率低等一系列问题，然而建筑机器人以安全性、高效性、可靠性、自动化优等优势成为缓解建筑产业痛点的有效途径，进而带动建筑机器人需求量大幅提升。建筑机器人应用软件将加速开发除了加速机器人的三大核心零部件（控制系统、伺服系统、减速器）和机器人本体的研发制造之外，未来建筑机器人行业相关企业将加速开发适用于建筑业的机器人应用软件，满足下游建筑商的多样化应用场景和需求，加速推动建筑机器人的应用落

3、地，及推进信息技术与机器人深度融合。应用于装配式建筑领域的机器人将成行业商业化应用突破口中国政府从 2015 年起全面推广装配式建筑，建筑机器人如墙板安装机器人、自动搬运机器人、砌砖机器人在装配式建筑生产中发挥了重要作用，有效提高生产效率和标准化。另外，由于现场施工场地的复杂性和建筑机器人技术暂未成熟，装配式建筑为建筑机器人提供一个结构化的应用场景，产品应用落地的速度将更快。因此，应用于装配式建筑的建筑机器人将会是行业发展的第一突破口。企业推荐：广东博智林机器人公司上海大界机器人科技有限公司广田智能机器人有限公司报告提供的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等）均系

4、头豹研究院独有的高度机密性文件（在报告中另行标明出处者除外）。未经头豹研究院事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制、再造、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反上述约定的行为发生，头豹研究院保留采取法律措施，追究相关人员责任的权利。头豹研究院开展的所有商业活动均使用“头豹研究院”或“头豹”的商号、商标，头豹研究院无任何前述名称之外的其他分支机构，也未授权或聘用其他任何第三方代表头豹研究院开展商业活动。 2 此文件为内部工作稿，仅供内部使用报告编号19RI0876 目录 1方法论 . 1 1.1研究方法 . 1 1.2名词解释 . 2 2建筑机器人行业市场综述 . 4 2.1

5、建筑机器人的定义 . 4 2.2建筑机器人的分类 . 4 2.3代表性建筑机器人产品 . 7 2.3.1应用于建筑业的无人机 . 7 2.3.2砌砖机器人 . 9 2.3.3房屋质量检测机器人 . 12 2.4海外建筑机器人行业发展现状分析 . 16 2.5中国建筑机器人行业发展现状分析 . 17 2.6中国建筑机器人行业的市场规模 . 18 3中国建筑机器人产业链分析 . 19 3.1上游分析 . 20 3.1.1减速器 . 21 3.1.2伺服系统 . 22 3.1.3控制器 . 23 3.1.4传感器 . 24 3.2中游分析 . 25 3.3下游分析 . 25 qRqPpPrOqPoM

6、zRtMsOsNtQ6MdNaQtRmMtRmMjMmMtMfQnMsN7NrRzQwMmMpOuOnRoQ 3 此文件为内部工作稿，仅供内部使用报告编号19RI0876 4建筑机器人的智能化技术分析 . 27 5中国建筑机器人行业驱动因素分析 . 29 5.1中国建筑业持续增长 . 29 5.2建筑业劳动力短缺、安全事故高发、生产效率低催生建筑机器人需求 . 31 6中国建筑机器人行业发展难点分析 . 33 7中国建筑机器人行业政策分析 . 34 8中国建筑机器人行业发展趋势 . 36 8.1建筑机器人向多功能化、一体化方向发展 . 36 8.2建筑机器人应用软件将加速开发 . 38 9中

7、国建筑机器人行业发展策略 . 41 10 建筑机器人行业市场竞争格局分析 . 42 10.1全球建筑机器人行业市场竞争格局分析 . 42 10.2中国建筑机器人行业市场竞争格局分析 . 44 11 中国建筑机器人行业投资企业推荐 . 46 11.1广东博智林机器人公司 . 46 11.1.1企业简介 . 46 11.1.2主要产品 . 47 11.1.3企业核心优势 . 49 11.2广田智能机器人有限公司 . 49 11.2.1企业简介 . 49 11.2.2主要产品 . 49 11.2.3企业核心优势 . 51 4 此文件为内部工作稿，仅供内部使用报告编号19RI0876 11.3上海大

8、界机器人科技有限公司 . 51 11.3.1企业简介 . 51 11.3.2主要产品和服务 . 52 11.3.3企业核心优势 . 53 12 中国建筑机器人行业投资建议与投资风险 . 54 12.1中国建筑机器人行业投资建议 . 54 12.2中国建筑机器人行业投资风险分析 . 55 5 此文件为内部工作稿，仅供内部使用报告编号19RI0876 图表目录图 2-1 建筑机器人分类（按照不同的施工场景） . 6 图 2-2 建筑机器人分类（按照不同的应用场所） . 7 图 2-3 大疆创新为建筑业提供的无人机解决方案 . 8 图 2-4 SAM100 砌砖机器人的工作流程 . 9 图 2-

9、5 Hadrian X 砌砖机器人的特点 . 10 图 2-6 Hadrian X 砌砖机器人的商业模式 . 11 图 2-7 房屋质量检测机器人 Quicabot 的功能 . 12 图 2-8 空鼓检测人工检测与自动检测的对比 . 13 图 2-9 裂缝检测人工检测与自动检测的对比 . 14 图 2-10 平整度检测人工检测与自动检测的对比 . 14 图 2-11 对齐度检测人工检测与自动检测的对比 . 15 图 2-12 倾斜度检测人工检测与自动检测的对比 . 16 图 2-13 中国建筑机器人行业市场规模（按销售额计），2016-2023 年预测 . 19 图 3-1 建筑机器人产业链

10、 . 20 图 3-2 中国减速器市场格局，2018 年 . 21 图 3-3 中国伺服系统市场格局，2018 年 . 22 图 3-4 中国控制器市场格局，2018 年 . 23 图 3-5 传感器类型对比 . 24 图 4-1 建筑机器人自主导航的步骤和核心技术 . 27 图 4-2 多传感器融合技术流程 . 28 图 4-3 LDS SLAM 与 VSLAM 技术对比 . 29 6 此文件为内部工作稿，仅供内部使用报告编号19RI0876 图 5-1 中国建筑业总产值，2009-2018 年 . 30 图 5-2 中国建筑业企业数目，2009-2018 年 . 31 图 7-1 中国建

11、筑机器人行业政策标准，2016-2019 年 . 36 图 8-1 多功能化建筑机器人案例 . 37 图 8-2 三种大型木结构建筑产品加工方式比较 . 39 图 8-3 大界机器人企业开发的木结构机器人软件平台 . 40 图 8-4 美国 Doxel 巡检机器人的软件平台界面 . 40 图 10-1 海外建筑机器人行业主要参与者 . 43 图 10-2 中国建筑机器人行业参与者 . 44 图 10-3 中国建筑机器人竞争格局分析 . 45 图 11-1 博智林地砖铺设机器人示意图 . 47 图 11-2 博智林墙纸铺贴机器人示意图 . 48 图 11-3 博智林墙纸铺贴机器人示意图 . 48

12、图 11-4 广田机器人抹墙机器人示意图 . 50 图 11-5 广田机器人智能装修机器人示意图 . 50 图 11-6 广田机器人激光三维扫描仪示意图 . 51 图 11-7 大界机器人产品 . 53 1 此文件为内部工作稿，仅供内部使用报告编号19RI0876 1 方法论 1.1 研究方法头豹研究院布局中国市场，深入研究 10 大行业，54 个垂直行业的市场变化，已经积累了近 50 万行业研究样本，完成近 10,000 多个独立的研究咨询项目。研究院依托中国活跃的经济环境，从机器人、建筑、人工智能、信息科技行业等领域着手，研究内容覆盖整个行业的发展周期，伴随着行业中企业的创立，

13、发展，扩张，到企业走向上市及上市后的成熟期，研究院的各行业研究员探索和评估行业中多变的产业模式，企业的商业模式和运营模式，以专业的视野解读行业的沿革。研究院融合传统与新型的研究方法，采用自主研发的算法，结合行业交叉的大数据，以多元化的调研方法，挖掘定量数据背后的逻辑，分析定性内容背后的观点，客观和真实地阐述行业的现状，前瞻性地预测行业未来的发展趋势，在研究院的每一份研究报告中，完整地呈现行业的过去，现在和未来。研究院密切关注行业发展最新动向，报告内容及数据会随着行业发展、技术革新、竞争格局变化、政策法规颁布、市场调研深入，保持不断更新与优化。研究院秉承匠心研究，砥

14、砺前行的宗旨，从战略的角度分析行业，从执行的层面阅读行业，为每一个行业的报告阅读者提供值得品鉴的研究报告。头豹研究院本次研究于 2019 年 11 月完成。 2 此文件为内部工作稿，仅供内部使用报告编号19RI0876 1.2 名词解释 PC 墙板：一种由聚合物胶结混凝土（Polymer Concrete）所制成的墙板。 BIM：建筑信息模型（Building Information Modeling）是应用于建筑工程设计、施工、运营、维护等全生命周期过程的一种信息化技术，通过信息化、数字化和参数化的方式建立、表达和呈现工程模型，以实现指导工程项目全周期的历程、优化项目资源、缩减工

15、程开支、提升工程效率等目的。 CAD：计算机辅助设计（Computer Aided Design），利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。 863 计划：国际高技术研究发展计划，是中国 1986 年 3 月提出并批准的一项高技术发展计划。示教器：进行机器人手动操纵、程序编写、参数配置以及监控用的手持装置。计算机视觉技术：一门涉及人工智能、神经生物学、计算机科学、图像处理、模式识别等领域的交叉学科。计算机视觉主要用计算机来模拟人的视觉功能，从客观事物的图像中提取信息，进行处理并加以理解，最终用于实际检测、测量和控制。 SLAM：同步定位与建图（Simultaneous L

16、ocalization and Mapping）是指机器人在位置环境中从某个未知位置开始移动，在移动过程中根据未知估计和地图进行自身定位，同时在自身定位的基础上构建增量式地图，实现机器人的自主定位和导航。激光雷达：一种精准获取 3D 位置信息的传感器。激光雷达集激光、全球定位系统（GPS）、和惯性测量设备（IMU）三种技术于一体的系统，主要用于获得数据并生成精确的数字高程模型（DEM）。 3 此文件为内部工作稿，仅供内部使用报告编号19RI0876 空鼓：房屋的地面、墙面、顶棚装修层（抹灰或粘贴面砖）与结构层（混凝土或砖墙）之间因粘贴、结合不牢实而出现的现象。 3D

17、打印建筑：以数字模型文件为基础,运用粉末状金属、混凝土等可粘合材料,通过逐层打印的方式构造而成的建筑。装配式建筑：将传统建造方式中的大规模的现场作业工作转移到工厂进行，在工厂加工制作好建筑用构件和配件（如楼板、墙板、楼梯、阳台等），运输到建筑施工现场，通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑。建筑工业化：通过现代化的制造、运输、安装和科学管理的生产方式，来代替传统建筑业中分散的、低水平的、低效率的手工业生产方式。它的主要标志是建筑设计标准化、构配件生产工厂化，施工机械化和组织管理科学化。 D*算法：是用于机器人探路的一种算法。 4 此文件为内部工作稿，仅供内部使用报告编号1

18、9RI0876 2 建筑机器人行业市场综述 2.1 建筑机器人的定义建筑机器人是指自动或半自动执行建筑工作的机器装置，其可通过运行预先编制的程序或人工智能技术制定的原则纲领进行运动，替代或协助建筑人员完成如焊接、砌墙、搬运、天花板安装、喷漆等建筑施工工序，能有效提高施工效率和施工质量、保障工作人员安全及降低工程建筑成本。根据国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会颁布的GBT36321-2018 特种机器人分类、符号、标志，建筑机器人属于特种机器人的细分种类，主要包括房屋建筑机器人、土木工程建筑机器人、建筑安装机器人、建筑装饰及其他机器人等。 2.2 建筑机器人的分类建筑

19、机器人可应用在四个细分建筑工程领域：设计、建造、运维、破拆，每个细分应用领域对应着不同功能的建筑机器人产品（见图 2-1）。（1）建筑规划和设计领域：主要指利用自动化、人工智能技术打造智慧设计机器人或软件系统，可为建筑工程师提供设计方案、3D 图纸、全方位和精准的建筑模型，有效提高建筑设计效率和品质。例如，法国 Parrot、大疆创新、奇志动联均推出可应用于建筑业领域的无人机解决方案等；（2）建造领域：当前建筑机器人需求量最大的领域，也是建筑机器人应用最广的领域，涉及建筑施工过程中如搭建、砌砖、铺设、装修等多个细分场景。建筑机器人根据功能，可分为 3D 打印建筑机器人、

20、砌砖机器人、地面铺设机器人、装修机器人等。例如，美国Cazza Construction、盈创建筑科技专注 3D 打印建筑；澳大利亚 Fastbrick 推出砌砖机器人； 5 此文件为内部工作稿，仅供内部使用报告编号19RI0876 广田机器人推出装修机器人；博智林研发了地砖铺贴机器人和 PC 内板安装机器人；挪威 nLink 推出混凝土天花板钻孔机器人；日本清水建设株式会社推出了焊接机器人和天花板安装机器人等；（3）运维领域：建筑机器人全过程参与和管理建筑工程项，涉及工程施工监控管理、质量检测、清洁等多个细分场景，主要包括无人机、巡检机器人、质量检测机器人。例如，美国

21、Doxel 推出巡检机器人；新加坡 Transforma Robotics 推出 Quicabot 质量检查机器人等；（4）破拆领域：涉及大型建筑的破拆场景，指利用机器人规避人工高空破拆、在危险工作环境中活动存在的风险等，主要包括拆除机器人。例如瑞典 Brokk 和 Husqvarna 企业推出的破拆机器人等。 6 此文件为内部工作稿，仅供内部使用报告编号19RI0876 图 2-1 建筑机器人分类（按照不同的施工场景）来源：各大建筑机器人官网，头豹研究院编辑整理根据应用场所的不同，建筑机器人可分为现场施工建筑机器人和场外预制构件建筑机器人（见图 2-2）。（1）现场施工

22、建筑机器人：由于现场施工建筑机器人的应用场所为非结构化的建筑工地，其需具备移动能力、对外界的感知能力、分析能力以进行现场的建造与运维等工作；（2）场外预制建筑机器人：与工业机器人类似，场外预制建筑机器人具有一般编程和操作能力，适用于装配式建筑预制构件工厂，主要在工厂进行定制化建筑构建的制造。 7 此文件为内部工作稿，仅供内部使用报告编号19RI0876 图 2-2 建筑机器人分类（按照不同的应用场所）来源：Doxel 机器人官网，大界机器人官网，头豹研究院编辑整理 2.3 代表性建筑机器人产品 2.3.1 应用于建筑业的无人机应用于建筑业的无人机通过配备摄像头、GPS 装置、热传感

23、器和红外传感器获捕建筑工地上的关键数据，再通过收集的数据生成协作地图、3D 模型和进行项目进程分析，提升建筑项目的管理水平和效率。近三年，多个无人机品牌已开始将无人机的应用领域拓展至建筑行业，如大疆创新、法国 Parrot、瑞典 Flyability 等。以大疆创新为例，其为下游的客户提供建筑项目的无人机设备及解决方案，以优化施工项目的管理体验（见图 2-3）。 8 此文件为内部工作稿，仅供内部使用报告编号19RI0876 图 2-3 大疆创新为建筑业提供的无人机解决方案来源：大疆创新官网，头豹研究院编辑整理 2018 年，大疆创新将 1,000 台配备了美国创业公司 Sky

24、catch 机器视觉软件的无人机出售给日本建筑巨头企业小松。其中，大疆无人机解决方案可应用于五个建筑环节，分别为勘察、设计、测绘、巡检及竣工：（1）建筑勘察环节：通过飞行规划和 3D 建模软件，大疆无人机为建筑师和工程商提供精准的大型工地测绘数据，方便施工团队快速评估工地情况；（2）建筑设计环节：通过 BIM 软件和无人机测绘构建的 3D 地图，不仅让建筑设计师可获得精准的环境数据进行设计方案工作，且施工团队可在设计期间全面了解工地情况；（3）建筑测绘环节：通过无人机数据采集技术、图片拼接技术及 3D 建模技术，测绘团队可随时了解测绘进度，进行合理的资源分配，避免项目延期；（4）建筑巡检环节：通过多角度高清航拍、热成像和可见光双重拍摄及实时图

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