目前中国建筑面积为500亿平方米,其中幕墙占5%,且每年新建幕墙达9000万平方米。即使以最低收费标准且每年清洗一次来计算,国内的幕墙清洗市场也达到100亿以上......
与此同时,建筑是仅次于采矿的六大危险行业之一,而建筑事故中有 60% 的是高空坠落。随着人工成本逐年上涨,旺季出现用工荒的重重压力,急需破解之法。
朴蜂科技研发的ispider
或将改写外墙清洗模式
最近,在厦门海沧区泰地海西中心的写字楼,一品创客入驻企业——朴蜂科技研发的外墙清洗机器人ispider“上岗实习”。ispider 清洗机器人不但能够模仿 “蜘蛛人” 的清洗流程,而且效率是人工的三到五倍。其有高适应性、高效清洁、高度智能化的特点,填补了国际外墙清洗市场智能化产品的空白,其将代替人工提供更好的外墙清洁服务。
点击视频了解ispider:
高空作业难点多
跟朴蜂科技创始人的交流中我们了解到,高空作业机器人有很多技术难点,如:
抗风性能
清洗效果
工作时长
负载量
......
十年磨一剑的他们
是如何攻破壁垒的呢?
一、使用机器视觉技术
ipsider 的机器视觉技术,在室外环境复杂的情形下,通过特殊的算法及高速并行处理方式,对墙面的材质变化进行识别,提供不同的精细化清洗方案,使得清洗机械臂对高低不同的墙面能够进行全面地类似人工流程的清洗。
二、采用了类似无人机控系统
的控制算法
在高空中作业,不可避免的就是风的干扰,又有工作过程中动作反作用力产生的姿态偏移,所以,ispider采用了类似无人机控系统的控制算法,对姿态和位置进行控制,全程自动化工作 人们要做的事只是按下摇控器。因此ispider也称作“半飞行器”。
值得一提的是,ispider的控制系统由 10 个 CPU 组成神经元系统,以最快 200HZ 的反应速度,管理触觉,姿态,方向,速度,风压,识别等 50 多个传感器,以及 40 多个执行清洗和姿态控制的微型数字电机。在控制系统的保证下,ispider 可以像壁虎一样牢靠地吸附在墙面工作,也能像飞行器一样在强风中保持自身的姿态和安全。
三、依靠毛刷和刮雨器工作臂
交替伸缩实现攀爬和越障
建筑外墙很多时候会有各种障碍,如窗台窗框等,机器人需要能够识别并越过这些障碍。ispider 依靠毛刷和刮雨器工作臂交替伸缩落地,实现了攀爬并同时清洗窗框窗台等障碍物。与飞行器类似的姿态控制系统让 ispider 可以以飞行的方式跨过障碍。攀爬和越障使得 ispider 可以清洗目前 90%以上的建筑外墙面。个别特殊墙面,朴蜂采用定制配件的方式解决。
它还有什么特色?
清洁效果比人工要好
ispider 采用螺旋桨推动清洗机器人,并保持一定的压力,使其可伸缩的毛刷工作臂与待清洗面接触,由内置驱动装置驱动毛刷辊子高速旋转击打清洗面,配合喷水软化和冲洗污垢。这样即保证清洗力度,又可以提高移动速度,提高效率。
体态小且轻盈
现场人工可轻易搬动的小型轻量化系统是实用性的首要选择。为了实现小型和轻量化,朴蜂使用了多方面的技术:
参照航空飞行器进行结构设计,使用 “翼盒” 结构,尽可能减轻重量。
为了避免附带庞大的支持管线,使用了储能 / 重量比高的磷酸锂铁电池,可以使机器连续工作 180 米。
合计 30 余个电机,全部采用了体积小的数字化稀土永磁无刷航空电机,电机的转速可以无级调节,由中央 CPU 根据工况实时控制。
使用碳纤维与环氧树脂等复合材料,在保证强度前提下减轻重量,一次性整体热压成型水箱、壳体等部件。
内置循环水系统,避免了附带水管线,也可以降低耗水量。
通过以上多种技术,ispider 最终工作车的不带水重量在 40 公斤以内,人工可搬运。
听听创始人怎么说:
现在机器人已进入最后的工程机测试阶段,朴蜂科技创始人方正表示:“如果融资顺利,将于今年实现小批量生产,实现机器人替代高楼外墙清洁工这项艰苦、高危的职业。我们就不会再看到蜘蛛人冒着危险在半空中工作了。”