机器人自动化｜双臂协作机械臂+移动底盘在高层幕墙施工的落地（Raise Robotics × UR20）

1) 项目概览（来自官方）

应用场景：在数百米高的楼体外立面，自动完成玻璃幕墙支架的定位、钻孔与紧固。

主体方案：每台施工机器人搭载 两台 UR20 协作机械臂，安装于移动底盘上，由一名作业人员在楼层内侧操作。
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目标价值：

将工人从“悬空作业”中解放出来，显著降低高空作业风险；

人效提升约 3 倍（1 人可完成原 2–4 人份的工序），单台设备在一栋 13 层项目内即可回本；

紧固精度和一致性可控，定位精度达到 ±3/16 英寸，并对每个支架的扭矩/对位做“实时记录+可追溯”。

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2) 软硬件配置（可供方案书引用）

以下按官方披露梳理，不对未公开部分作“猜规格”的推断。

机械与执行

双臂平台：两台 UR20（IP65 等级，体积小、控制箱紧凑，适合装在移动底盘）。
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工具端：施工工序包括对位—钻孔—拧紧，配合扭矩可追溯的工具链（官方描述为“精确拧紧与对位的实时记录”）。
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移动底盘：用于靠近立面并稳定支撑双臂（官方未披露具体品牌/规格）。
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感知与定位

测量系统：与**全站仪（total station）**联用做对位基准，确保支架孔位在公差内批量一致。
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计算与供电

供电架构：UR20 支持直流供电集成，可直接接入电池在施工现场无线作业（无需拖拽长电缆）。
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环境适应性：UR20 IP65 防护，官方案例明确其在 -20°F 到 120°F（约 -29℃ 到 49℃）环境中已验证过。
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数据与软件

数据记录：对每个支架的扭矩值、位置/对齐做实时采集与历史日志，形成“as-built”数据，便于在装玻璃前提前校正锚栓位置。
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开发与支持：团队使用 UR 官方技术文档、myUR 支持与社区/GitHub 资源完成系统集成与调试。
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注：UR20 的详细规格（负载/工作半径等）可在产品页补链，但本文以官方案例中出现的信息为准。本文不对通信方式（如 5G/Wi-Fi）、底盘品牌等未公开条目做推断。
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3) 工程流程与安全要点（从“人工→机器人”）

放样与基准建立：以全站仪建立幕墙支架孔位坐标系；双臂按指令对位→钻孔→紧固。
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过程约束：通过扭矩达成与位置容差双闭环，确保结构件质量；异常数据即时提示复检。
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安全策略：将人员移入栏杆内侧远离高空悬挂，减少工具坠落与高处坠落风险；UR20 的 IP65 提升风尘/雨水/温差环境中的可用性。
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4) 量化成效（官方披露）

人效：单岗位1 人→3 人效等效；

回本周期：一个 13 层项目即可抵消设备租赁/折旧成本；

质量与追溯：±3/16 英寸定位一致性，“逐点扭矩/位置日志”取代抽检，提前发现偏差并更正；

安全：将危险作业“内移”，显著降低高空作业风险。
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5) 与“最新科技”的关联（可继续扩展的方向）

耐候与移动供电：UR20 IP65 + 直流供电能力让“户外移动施工”成为现实，适配建筑、风电、桥梁等非洁净/强温差环境。
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数据驱动的质量闭环：逐点扭矩/位置数据天然适配数字交付与 BIM/PLM 归档；结合边缘数据库即可做过程能力(Ppk)趋势与异常回溯。
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人机协同：将“人做监护/操作—机做危险工序”的角色划分，贴合**协作机器人（cobot）**的合规使用边界。
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若后续叠加视觉/点云（未在官方案例披露），可做“结构特征自动识别→对位微调→工艺参数自适应”，但这属于扩展设想，非本次官方已落地的内容。

6) 适配清单（模板化条目）

机械：UR20 ×2、IP65 版本；移动底盘（自选，经风荷载/稳定性校核）；末端钻孔/电批工具（带扭矩/角度闭环）。
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测量与对位：全站仪与基准标定流程；对位误差预算（含臂姿态/底盘误差）。
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电气与供电：电池组 + 直流母线；紧急停机/能量隔离；线缆管理（户外耐候）。
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软件与数据：UR 控制器程序/路径；扭矩/位置数据记录与报表；“as-built”数据与土建/幕墙专业的接口规范。
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安全与合规：现场作业安全方案（高处作业/坠物防护）；协作臂风险评估（ISO 12100/TS 15066 参考）与“人机隔离/监护”规则。

参考与来源（官方）

UR 官方案例页：Building the Future: How cobots are revolutionizing the construction industry – Raise Robotics（含应用目标、双臂 UR20、IP65、直流电池供电、3×人效、13 层回本、全站仪对位、实时数据记录等）。
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