清华大学学报(自然科学版)

作者：刘晨昱, 吴京, 顾云凡, 谢鲁齐

单位：1. 东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室, 南京 211189,2. 东南大学国家预应力工程技术研究中心, 南京 211189

关键词：预制构件,建造机器人,自动化安装方法,运动仿真,安装精度

基金：国家自然科学基金项目(52478305),国家自然科学基金项目(52308483),江苏省碳达峰碳中和科技创新专项资金项目(BE2022606)

预制构件精确就位问题是影响装配式结构安装效率和施工质量的关键。为了解决传统安装方法中严重依赖人工调节吊起构件位置的问题，该文提出一种机器人辅助就位系统。吊车将构件运至设计位置附近后，通过2台机器人协同工作控制构件在水平面的位置和方向，实现构件的自动化安装。该文首先结合虚拟样机技术对机器人执行任务过程中的运动情况和受力状态进行运动仿真；其次，依据仿真结果验证了机器人代替人工调整构件位置的可行性和有效降低机器人末端负载的设想，缩短了该类型机器人的开发周期，降低了开发成本；最后，借助实验室搭建的机器人辅助构件精准就位平台，设计了将一块预制板安装到预定区域的任务，并开展了多次安装测试，全部试验的安装位置偏差均小于中国装配式建筑质量验收标准限值。仿真计算和试验结果均表明：该文所提机器人辅助安装方法可提高构件安装精度和节省人力，研究结果可为自动化安装方法在实际施工现场的广泛应用提供参考。

来源：2025年第7期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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