創意的建築理念往往受制於人力和標準的生產程序，難以建造出有趣的形態和複雜的磚結構。引入全自動機械人技術，或會為建造業帶來新嘗試，能突破傳統限制，精準地建造出複雜和具有藝術感的建築，開創設計無界限的新時代。
「當我們談及建造業引入全自動機械人技術的好處時，往往都忽略了一個重要而有力的論點，就是這項技術能令建築設計釋放無限可能。」香港中文大學（中大）機械與自動化工程學系助理教授劉達銘教授強調。
劉教授於大學時期開始接觸機械人，其後在指導教授的啟發下，選擇了非主流的線控機械人作為研究項目，從此與機械人結下不解緣份。考慮到這項研究的發展潛力和特殊應用，劉教授最終決定踏上專研機械人之路。
CU-Brick — 釋放建築設計的無限可能
劉教授一直著力研究一個可應用於大型建築和藝術裝置的新型便攜式系統，「CU-Brick」自動砌磚系統便是心血作品之一。項目與中大建築學院助理教授Adam Fingrut教授合作，利用線控機械人操作整個砌磚過程，簡易砌出設計複雜的建築結構。
劉教授表示CU-Brick系統可因應建築師的設計，自動砌出幾何磚結構。「系統由一個夾持式末端效應器和電纜執行器組成，可以安裝於金屬框架結構或建築物的牆壁和屋頂等各種不同環境。系統會自動砌出由電腦程式運算的設計方案，同時保持機械人在指定操作區運作，確保磚頭數量和位置不變。」
CU-Brick系統曾於不同地方展出，例如中大、希慎廣場和香港科學館，以及深圳和北京。劉教授認為，這個系統易於便攜且安裝簡單，未來有望應用於大型藝術裝置的展覽，同時提升大眾對建築機械人的關注和興趣。
走出實驗室，劉教授開發的第四代CU-Brick系統正開展首個實地試驗項目，參與重建中大減廢計劃項目之一的「再生園」，團隊將利用逾一萬塊磚頭和傳統建築物料，配合標準建築流程築起一幅單層高的弧形牆。
CU-Brick能夠全天候二十四小時工作，確保每塊磚頭都精確地放置在指定位置。與人手操作相比，CU-Brick的精準度較高，亦存在較小的誤差範圍，不但可以避免建築質量參差問題，更不受建築工人的技術、建築時間和成本等因素限制。
劉教授自豪地說：「現階段製作的永久磚結構，不但具有複雜的幾何空間設計，更展示了機械人系統和電腦運算設計方案的結合，如何優化建築流程。在全自動機械人的協助下，建築師便可以打破界限，挑戰難度更高的設計作品。」
建造業邁向機械自動化
線控機械人可透過連接不同的末端效應器，如噴漆器和刷子，輕鬆應用在不同的場合。劉教授亦正與政府轄下的渠務署合作，利用線控機械人清洗沉澱池。他認為善用機械人完成高風險和勞動工作，有助減低人手成本、保障工人安全，和解決建造質量參差的問題。
劉教授及其團隊現正著手研究一款可摺疊的線控機械人，有望日後應用於更廣泛的範疇。對劉教授而言，這是一項惠及業界和社會的長期投資，值得花費心力。
談及機械人的長遠發展，劉教授預視未來將會有更多高智能和先進的機械人融入社會。「隨着科技不斷進步，建造業亦逐步邁向機械自動化，在未來十至二十年，建築工地或會引入全自動機械人和遠距操作技術，以應付個別的工種。」
教學既具挑戰又富有意義
工程是一門需要動手實踐的學科，劉教授亦堅持以學生為本、體驗為主的教學理念，帶著「機械臂」上課更成為了他的標誌。「將機械臂放在他們眼前，學生可以更有效地理解機械人學的抽象概念和基本知識，希望引入『親歷』體驗能令學習變得更有趣和更貼地。」
