作為風(fēng)機(jī)的主要支撐裝備，塔筒經(jīng)多年運(yùn)行表面需要清洗維護(hù)。目前塔筒的清洗和維護(hù)工作仍然采用傳統(tǒng)的人工作業(yè)方式——“蜘蛛人”，這種工作方法存在安全隱患，且勞動(dòng)強(qiáng)度大、施工周期長(zhǎng)、成本高。而使用機(jī)器人代替手工作業(yè)的情況幾乎沒(méi)有，塔筒清洗機(jī)器人屬于制造空白。
北京史河科技研發(fā)了一款塔筒清洗機(jī)器人，它由左右履帶和中間連接結(jié)構(gòu)組成。履帶由多個(gè)強(qiáng)磁鐵排列而成，通過(guò)強(qiáng)磁吸附在金屬塔筒表面。操作者可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)電遙控器控制左右履帶進(jìn)行上下移動(dòng)或是拐彎，配合機(jī)器清洗工具，從而完成塔筒表面的清洗作業(yè)。
史河科技創(chuàng)始人邵萌告訴36氪，磁吸附技術(shù)看似很簡(jiǎn)單，但是想要在塔筒上安全作業(yè)需要克服曲面移動(dòng)和轉(zhuǎn)向兩大問(wèn)題。自去年5月開(kāi)始研發(fā)至今，史河科技完成了三代樣機(jī)的迭代，第三代機(jī)器人終于可以在金屬垂直曲面墻壁爬行和轉(zhuǎn)向。
想要實(shí)現(xiàn)在曲面爬行，底盤(pán)中間一定是要可折疊的。為此邵萌團(tuán)隊(duì)在第二代樣機(jī)中使用了鉸鏈連接左右履帶，機(jī)器人可以在磁吸附力下自適應(yīng)不同曲率的曲面。不過(guò)這款機(jī)器人終究是依靠磁鐵吸附在壁面上，為了保證每個(gè)磁鐵給予足夠的吸附力，所以曲面的曲率不能太大，圓筒直徑要大于2.5米。
不過(guò)第二代樣機(jī)依然沒(méi)有解決轉(zhuǎn)彎的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人可以在異面直線(xiàn)上進(jìn)行攀附，邵萌團(tuán)隊(duì)將連接鉸鏈換成了具有兩自由度的鉸鏈，這樣機(jī)器人就可以沿著曲面直上直下行走，并進(jìn)行小角度的轉(zhuǎn)彎。但是由于機(jī)器人的自重以及未來(lái)負(fù)重會(huì)較大，因此轉(zhuǎn)彎角度和速度都有限制，如果轉(zhuǎn)彎角度太大或是速度太高，那么異面直線(xiàn)夾角也太大，接觸面減小吸附力減小，機(jī)器人容易從壁面掉下來(lái)。
再解決了曲面攀爬和轉(zhuǎn)彎問(wèn)題后，史河科技還對(duì)其他技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行了改進(jìn)。比如為了不對(duì)壁面造成破壞，每個(gè)磁鐵塊上配備了兩個(gè)聚酯纖維制成的小滾輪，小滾輪和壁面直接接觸，不會(huì)對(duì)壁面造成破壞(磁鐵雖然和壁面有一定間隙，但是依然會(huì)產(chǎn)生磁吸附力)。另外，每個(gè)磁鐵在縱向有10mm的伸縮性，也就是說(shuō)當(dāng)遇到金屬焊縫等障礙物時(shí)，爬壁機(jī)器人可以順利通過(guò)。
根據(jù)邵萌介紹，第三代爬壁機(jī)器人樣機(jī)可負(fù)重50Kg。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，機(jī)器人的爬行速度約為10米/分鐘，理論上4小時(shí)可以完成一個(gè)風(fēng)機(jī)塔筒的清洗，替代5-6個(gè)人力。不過(guò)第三代爬壁機(jī)器人還不具備清洗功能，邵萌告訴36氪，清洗部件的設(shè)計(jì)正在進(jìn)行中。
未來(lái)當(dāng)產(chǎn)品成熟后，將主要以設(shè)備租賃方式提供給風(fēng)電場(chǎng)或是塔筒維護(hù)商。不過(guò)風(fēng)電設(shè)備維護(hù)爬壁機(jī)器人的市場(chǎng)容量經(jīng)測(cè)算其實(shí)并不大。數(shù)據(jù)顯示2015年全國(guó)新增安裝風(fēng)電機(jī)組近2萬(wàn)臺(tái)，累計(jì)安裝風(fēng)電機(jī)組近10萬(wàn)臺(tái)。如果每根塔筒的清洗費(fèi)用為千元，每年清洗一次，那么市場(chǎng)容量也僅為1億元。
針對(duì)市場(chǎng)容量不夠大的問(wèn)題，邵萌表示也在考慮將這項(xiàng)機(jī)器人爬壁技術(shù)應(yīng)用在其他場(chǎng)景中，比如對(duì)火電廠冷卻塔的清洗、對(duì)油罐車(chē)內(nèi)壁的清洗等。
史河科技正在尋求首輪百萬(wàn)元左右的融資，用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和市場(chǎng)推廣。團(tuán)隊(duì)方面，總負(fù)責(zé)人邵萌，研究生就讀于清華精密儀器系，2014年畢業(yè)后進(jìn)入京東方從事OLED顯示面板驅(qū)動(dòng)芯片開(kāi)發(fā)工作。硬件系統(tǒng)負(fù)責(zé)人，王志超，北航自動(dòng)化博士，曾參與多個(gè)項(xiàng)目的電路設(shè)計(jì)審核工作。市場(chǎng)負(fù)責(zé)人，崔濤，曾任百度大區(qū)總監(jiān)，工作經(jīng)驗(yàn)5年。
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