鋼結(jié)構(gòu)裝配式施工技術(shù)對(duì)構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)拼裝要求較高，螺栓連接和焊接連接是鋼構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)拼裝的常用方法。高強(qiáng)螺栓連接作為鋼構(gòu)件的主要連接方式，在鋼結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。傳統(tǒng)的螺栓連接施工依賴人工在高空進(jìn)行作業(yè)，工作量大、危險(xiǎn)性高，施工質(zhì)量難以控制。研發(fā)的自行式鋼結(jié)構(gòu)螺栓連接機(jī)器人將改變當(dāng)前施工現(xiàn)狀。

鋼結(jié)構(gòu)螺栓緊固機(jī)器人是一款適用于現(xiàn)場(chǎng)鋼梁螺栓自動(dòng)化緊固連接的智能機(jī)器人裝備，可實(shí)現(xiàn)鋼梁高強(qiáng)螺栓的自動(dòng)定位、緊固和檢測(cè)等功能，具有輕量化、小型化和智能化等特點(diǎn)。

飛檐走壁

適配梁截面尺寸的可調(diào)節(jié)防傾覆自行走底盤

機(jī)器人配有可調(diào)節(jié)防傾覆自行走底盤，可在施工現(xiàn)場(chǎng)的水平鋼結(jié)構(gòu)梁上安全行走移動(dòng)，并適配多種常規(guī)尺寸的H型、工字型和矩形管截面。

圖1 機(jī)器人行走測(cè)試

蛛眼掃描

基于計(jì)算機(jī)視覺的鋼結(jié)構(gòu)螺栓定位識(shí)別

針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)螺栓施工的實(shí)際施工條件，研發(fā)基于計(jì)算機(jī)視覺的鋼結(jié)構(gòu)螺栓識(shí)別定位算法，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)區(qū)域螺栓位置和輪廓的自動(dòng)定位識(shí)別。

圖2 螺栓定位識(shí)別

蛛絲粘結(jié)

基于多源傳感精準(zhǔn)控制的高強(qiáng)螺栓自動(dòng)緊固

針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的常用高強(qiáng)螺栓節(jié)點(diǎn)形式，對(duì)機(jī)器人末端執(zhí)行器進(jìn)行專項(xiàng)開發(fā)，研制了適用于鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)螺栓施工的緊固末端執(zhí)行器，結(jié)合傳感器的數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)針對(duì)大六角型高強(qiáng)螺栓的自動(dòng)緊固和扭矩?cái)?shù)值記錄。

圖3 機(jī)器人螺栓緊固測(cè)試

在鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)螺栓機(jī)器人的行走穩(wěn)定性、梁截面適應(yīng)性、螺栓緊固執(zhí)行器有效性進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，螺栓連接器人可在不同截面尺寸的鋼梁上平穩(wěn)行走，并可識(shí)別定位螺栓位置，完成高強(qiáng)螺栓的自動(dòng)化緊固工作，性能穩(wěn)定可靠。

(a) 自行走測(cè)試

(b) 夜間施工工況測(cè)試

圖4 螺栓連接機(jī)器人實(shí)況測(cè)試

南京江北新金融中心項(xiàng)目效果圖

江北新金融中心一期（二標(biāo)段）項(xiàng)目位于江蘇省南京市江北新區(qū)中央商務(wù)區(qū)，項(xiàng)目集成頂級(jí)金融總部、5A級(jí)寫字樓、辦公、餐飲、主力店和大型集中式商業(yè)等功能的國(guó)際新金融中心。項(xiàng)目用地面積3.86萬(wàn)平方米，地上建筑面積21.26萬(wàn)平方米，分為D、F和G三個(gè)地塊，共7幢超高層及高層建筑，其中地上塔樓結(jié)構(gòu)采用核心筒+鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式，裙樓為框架結(jié)構(gòu)。超高層結(jié)構(gòu)最大高度達(dá)到149m。