南通大馬清潔環(huán)衛設備有限公司
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更新時(shí)間：2023-02-12 18:33:28瀏覽次數：376次
聯(lián)系我時(shí)，請告知來(lái)自 紡織服裝機械網(wǎng)走在大街上，偶爾能看到掛在墻上清洗建筑外墻的“蜘蛛人"們，不禁要為他們的安全擔憂(yōu)
走在大街上，偶爾能看到掛在墻上清洗建筑外墻的“蜘蛛人"們，不禁要為他們的安全擔憂(yōu)。清洗建筑外墻玻璃這個(gè)看似不復雜又危險的工作，多年以來(lái)卻始終沒(méi)有被機器代替。智能外墻清洗機器人ispider或許能夠改變這一情況。它由廈門(mén)樸蜂科技歷時(shí)9年研制，目前樣機的功能論證已經(jīng)完成，正進(jìn)行量產(chǎn)前準備。
ispider能夠模仿“蜘蛛人"的清洗流程，對大多數建筑外墻進(jìn)行自動(dòng)清洗。它體積和一個(gè)中學(xué)生接近，由設置在樓頂的可移動(dòng)卷?yè)P機構，通過(guò)鋼絲繩牽引，對大樓外墻面進(jìn)行清洗。這樣一個(gè)人掛著(zhù)水桶，拴根繩子，拿著(zhù)抹布和刮水器就能完成的工作看似簡(jiǎn)單，然而樸蜂科技創(chuàng )始人張華龍告訴36氪，實(shí)際要遠比想象中困難的多，這也是他們歷時(shí)9年才完成研制的主要原因。具體里面的困難主要有幾個(gè)方面：
首先，就是要能夠識別不同的墻面，采取不同的清洗方案。為此，ipsider使用了機器視覺(jué)技術(shù)，在室外光照、溫度和識別背景高度復雜的情形下，通過(guò)特殊的算法及高速并行處理方式，對墻面的材質(zhì)變化進(jìn)行識別，提供不同的清洗方案。同時(shí)對外墻框架線(xiàn)條的變化進(jìn)行精細尺寸測量，確保清洗機械臂對高低不同的墻面能夠進(jìn)行全面地類(lèi)似人工流程的清洗。
其次，還要保證姿態(tài)穩定。機器人在空中工作時(shí)，即有來(lái)自各個(gè)方向的風(fēng)或其它干擾，又有工作過(guò)程中動(dòng)作反作用力產(chǎn)生的姿態(tài)偏移，ispider的控制系統需要要在這些條件下，保證系統平穩地工作。因此ispider采用了類(lèi)似無(wú)人機控系統的控制算法，對姿態(tài)和位置進(jìn)行控制。張華龍也因此把ispider稱(chēng)作“半飛行器"。
ispider的控制系統由10個(gè)CPU組成神經(jīng)元系統，以200HZ的反應速度，管理觸覺(jué)，姿態(tài)，方向，速度，風(fēng)壓，識別等50多個(gè)傳感器，以及40多個(gè)執行清洗和姿態(tài)控制的微型數字電機。在控制系統的保證下，ispider可以像壁虎一樣牢靠地吸附在墻面工作，也能像飛行器一樣在強風(fēng)中保持自身的姿態(tài)和安全。
此外，還要能夠攀爬和越障。建筑外墻很多時(shí)候會(huì )有各種障礙，如窗臺窗框等，機器人需要能夠識別并越過(guò)這些障礙。ispider依靠毛刷和刮雨器工作臂交替伸縮落地，實(shí)現了攀爬并同時(shí)清洗窗框窗臺等障礙物。與飛行器類(lèi)似的姿態(tài)控制系統讓ispider可以以飛行的方式跨過(guò)障礙。攀爬和越障使得ispider可以清洗目前90%以上的建筑外墻面。個(gè)別特殊墻面，樸蜂采用定制配件的方式解決。
最后，要小型和輕量化?，F場(chǎng)人工可輕易搬動(dòng)的小型輕量化系統是實(shí)用性的首要選擇。為了實(shí)現小型和輕量化，樸蜂使用了多方面的技術(shù)：
參照航空飛行器進(jìn)行結構設計，使用“翼盒"結構，盡可能減輕重量。
為了避免附帶龐大的支持管線(xiàn)，使用了儲能/重量比高的磷酸鋰鐵電池，可以使機器連續工作180米。
合計30余個(gè)電機，全部采用了體積小的數字化稀土永磁無(wú)刷航空電機，電機的轉速可以無(wú)級調節，由CPU根據工況實(shí)時(shí)控制。
使用碳纖維與環(huán)氧樹(shù)脂等復合材料，在保證強度前提下減輕重量，一次性整體熱壓成型水箱、殼體等部件。
內置循環(huán)水系統，避免了附帶水管線(xiàn)，也可以降低耗水量。
通過(guò)以上多種技術(shù)，ispider最終工作車(chē)的不帶水重量在40公斤以?xún)?，人工可搬運。
以上問(wèn)題都是在研發(fā)過(guò)程中逐漸遇到和解決的。一開(kāi)始他們以為1年半就能研發(fā)成功，后來(lái)不斷遇到各種技術(shù)問(wèn)題，多次想要放棄，后來(lái)又逐個(gè)突破，直到現在，研發(fā)基本完成，各項功能都完成驗證。期間控制代碼的編寫(xiě)和完善足足歷時(shí)9年。
具體到清潔效果，張華龍表示，清潔效果比人工要好。ispider采用螺旋槳推動(dòng)清洗機器人，并保持一定的壓力，使其可伸縮的毛刷工作臂與待清洗面接觸，由內置驅動(dòng)裝置驅動(dòng)毛刷輥子高速旋轉擊打清洗面，配合噴水軟化和沖洗污垢。這樣即保證清洗力度，又可以提高移動(dòng)速度，提高效率。
清潔速度方面，張華龍告訴36氪，ispider基于自學(xué)習技術(shù)，前后速度有所不同。次時(shí)，ispider會(huì )對建筑的外墻面情況進(jìn)行學(xué)習，并通過(guò)GPRS與后臺通信，清洗速度和人差不多，之后的清洗，由于機器已經(jīng)熟悉了墻面情況，速度可以達到人的10倍。
設計完成后，他們并不打算量產(chǎn)出售設備，而是采用兩步走方式進(jìn)行商業(yè)運作。步在廈門(mén)成立清洗服務(wù)公司，使用ispider提供清洗服務(wù)，并可以針對不同的樓定制配件，跑通整套業(yè)務(wù)流程。第二步在其它城市采用加盟合作的方式進(jìn)行擴展。據張華龍計算，量產(chǎn)的ispider成本在20多萬(wàn)，洗3、4棟樓就可以收回成本。
雖然功能驗證完成，但作為工業(yè)產(chǎn)品，要實(shí)際投入應用，還需要經(jīng)過(guò)各種可靠性測試，并綜合成本，性能等因素完成量產(chǎn)版產(chǎn)品定型。目前版本的ispider在一棟4層樓上進(jìn)行了近一年半的測試，設置了不同障礙修正完善了控制系統，也在一棟20層的樓上進(jìn)行了運行測試，但后續還需要進(jìn)行多輪試制和測試，才能最終量產(chǎn)定型。
目前正在融資，用于量產(chǎn)前產(chǎn)品測試研制和產(chǎn)品制造
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