工作人员操作自动化大型冰雕搭建机器人。 
□本报记者 李木双 王丹/文 刘洋/摄
2月3日，在第二十七届哈尔滨冰雪大世界“科技赋能冰雪实验区”的低温环境下，上演了一场科技与冰雪的深度融合。记者在现场看到，自动化大型冰雕搭建机器人在操作人员的精准操控下，利用智能机械臂稳稳夹起一块重达100公斤的冰块，缓缓提升后精准移至已砌好冰墙的指定位置。在冰块落下之前，机械臂旁的喷装置开始喷水，作为冬季最为实用的冰块粘合剂，它能将新冰块与原有冰墙牢牢粘合在一起。“这样的操作相较于传统工人手动操作，不仅更加安全、节省时间，而且效率更高。”现场工作人员表示。
实验区内，冰雪建筑“健康管家”监测体系稳步运行，开槽机、冰上划线机、型冰机等多款装备也在开展试用。这些由哈尔滨冰雪大世界联合高校、科研院所及企业共同研发的设施，覆盖了冰雪建筑“采—切—运—建—装—监”全流程，正推动当地冰雪产业从传统人工模式，加速向智能化、标准化方向转型。
冰雕搭建机器人
能自动抓取1吨重的冰块
“传统冰雪建筑施工，上万工人要在低温环境中赶15天工期，高空作业安全风险高、作业效率低。”哈尔滨工业大学机电学院副教授姜文锐介绍，针对冰雪建设产业的痛点，由哈工大牵头联合冰雪大世界、龙江建筑安装集团启动了冰雪装备研发。
作为核心装备之一，自动化大型冰雕搭建机器人于2025年1月启动研发，当年9月完成方案论证，11月进入生产阶段，12月末首台10米实验样机正式投入试用。“这款设备采用轮式驱动的桁架式龙门架构，两侧立柱可同步升降，横向作业范围10米，纵向7米，理论上最高可搭建40米高的冰建筑。”姜文锐说，设备能轻松抓取1吨重的冰块，下一步调试完成后，输入建筑场景三维图就能实现自动搭建。
黑龙江省建筑安装集团总工程师李长山给出了实测数据：“以前20个工人砌一层20多块的冰墙要半小时，人工砌冰的冰缝误差可达8毫米。现在一台机器人操作10分钟就能完成，还能把冰缝控制在2毫米内。”他补充道，冰缝越小，抗风蚀能力越强，能有效延长冰建筑的观赏周期。
哈尔滨冰雪大世界设计研发部部长丛配玉表示：“这款搭建机器人能灵活适用于各个场景，通过核心技术让冰雪景观搭建更简单、高效、安全，从根本上革新了传统作业模式。”除搭建机器人外，开槽机、冰上划线机、型冰机已研发成功并同步试用。姜文锐介绍，团队还在完善车载式切冰机、江面自动化线机，未来，这些装备将实现冰雪建筑全流程覆盖，彻底改变“人海战术”的传统施工模式。
健康监测体系
实时护航冰建筑“健康状态”
在冰雪大世界主塔区域，中国科学院西北生态环境资源研究院、黑龙江科技大学、黑龙江省水利科学研究院、中国地震局工程力学研究所联合研发的“冰雪建筑全生命周期健康管家”监测体系，正实时采集各类数据。科研人员在冰体内部、地基及外部布设了多种传感器，数据采集仪上的光点持续跳动，实时反馈着冰建筑的“健康状态”。
“冰雪是特殊的建筑材料，其特性演变有延后性，比如在环境气温发生变化后，结构受力会发生改变，单靠天气判断是否安全并不靠谱。”黑龙江省水利科学研究院科研办副主任王淼介绍，监测体系从去年12月20日左右开始布设，覆盖冰雪内部温度、季节冻土温度，同时采集倾斜、震动、外部形变、表面光能、地基冻胀融沉和外部气象数据，实现了从内到外、从冻土到气象的全要素感知。
监测采用“实时+定期”的采集模式，王淼表示：“在冰建筑中布设震动、温度及倾角传感器，实现实时监测预警，大幅提升了硬件景观的安全系数。”目前，监测团队已采集大量数据并建立相关分析模型，可支撑冰雪建筑全寿命周期的运行分析。“每年的气候条件都不一样，我们会根据每年的气候情况定期观测统计数据规律，长期积累后形成系统的监测成果，让安全判断更科学。”王淼说，通过这些数据，能精准判断冰建筑的消融时间和安全状态，既避免因错误判断缩短观赏时间，也能为游客安全提供坚实保障。
产业化落地提速
助力冰雪产业向智能化转型
“哈尔滨冰雪大世界是龙江的旅游名片，我们希望通过技术创新，让冰雪经济摆脱季节限制。”姜文锐说，团队三年来持续攻关，就是要把实验室里的技术，转化为能落地应用的工业产品。
李长山透露：“我们不只是做单一设备，而是打造全流程技术解决方案。”他计划明年将完善后的5套装备全面应用于冰雪大世界施工，同时积极谋划向南方输出技术。“就像东北有海洋馆，我们也能在南方室内建四季冰雪乐园。”李长山表示，集团希望把哈尔滨的冰雪技术，转化为可复制、可推广的工业产品，布局全国乃至全球市场。
更具行业突破性的是，研发团队正牵头编制《冰雪景观建筑施工质量验收标准》。“以前冰雪建筑施工没有统一标准，全靠经验传承，质量参差不齐。”李长山说，要把机器人作业精度、冰缝控制标准、监测数据阈值等科技成果，转化为行业通用规范，争取冰雪产业的市场话语权。
丛配玉表示，现阶段搭建机器人仍处于试运行和调试阶段，未来哈尔滨冰雪大世界将继续加大与高校和科研院所的科技合作，“持续推动冰建技术创新突破，为冰雪景观设计、建造、维护全过程注入更多科技元素。”
目前，多款冰雪科技装备已完成初步试用，相关技术正逐步完善。随着产业化落地推进，哈尔滨冰雪产业正从传统的季节性景观创作，向技术输出、标准制定的更高阶段迈进，为冰雪经济注入持久的生命力。
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