发展人类-机器人建筑协作中的即兴创作：分类学与研究路线图

建筑行业面临生产停滞、技能劳动力短缺和安全问题。虽然机器人自动化提供了解方，但建筑机器人在应对非结构化、动态场地时仍难以灵活应变。其中，即兴创作——通过创造性问题解决应对意外情况——仍主要由人类完成。建筑的不可预测环境中，人类-机器人协作式即兴创作对于维持工作流程的连续性至关重要。本研究发展了六级分类学，用于基于即兴创作能力对人类-机器人协作（HRC）进行分类。通过系统性综述214篇2010-2025年的文献，我们将建筑机器人分为：手动工作（Level 0）、人类控制执行（Level 1）、自适应操作（Level 2）、模仿学习（Level 3）、人类-in-loop BIM工作流程（Level 4）、云基知识集成（Level 5）以及真正的协作式即兴创作（Level 6）。分析显示当前研究集中在较低水平，存在经验学习不足和向协作式即兴创作有限进程的关键缺口。五维雷达框架阐明了规划、认知角色、物理执行、学习能力和即兴创作方面的渐进式演变，展示了人类-机器人能力的互补如何创造超越单个贡献的团队性能。该研究识别了三个根本性障碍：在 grounding 和 dialogic reasoning方面的技术限制、人类即兴创作与机器人研究之间的概念差距，以及方法论挑战。我们建议未来的研究强调通过增强/虚拟现实界面、大型语言模型集成和云基知识系统来提高人类-机器人沟通，从而向真正的协作式即兴创作迈进。