高壓水爬壁機器人關鍵技術難題分析

目前，我國對大型儲罐、風電塔、船體等大型導磁面高空清洗、除銹工作的自動機械化普及程度相對較低，清洗工作主要由人工高空作業完成，清洗難度大、清潔效率低、人工成本高、且人工作業極具危險性，與人工高空作業相比，爬壁機器人可以在垂直及多角度壁面作業，具有安全性、更高的清潔效率、更低的作業成本等優勢。

隨著對環保意識的提高，當前爬壁機器人多以搭載高壓水除銹清洗器作業，并通過遙控作業方式保證操作安全，利用超高壓水射流完成清洗作業，能夠快速剝離設備表面銹蝕、油污、舊漆層等污垢，并具有無粉塵、無腐蝕、無損傷的優勢。

但受技術水平、產品質量等多方面影響，當前高壓水爬壁機器人仍然存在不足，如在工作壁面表面缺陷、有障礙物等特殊環境下，機器人無法完成清潔任務甚至可能出現故障或墜落，爬壁機器人若要高效率、高環保、高質量地完成清洗作業，其吸附、負載、清洗、行走及控制能力缺一不可。
 
1、吸附與負載耦合

應用在導磁面的爬壁機器人多采用磁吸附技術，其可分為電磁吸附、永磁吸附兩種，兩種吸附方式均可以在導磁面作業，但相對由于電磁式吸附，永磁式吸附具有結構簡單、吸附力大、越障能力強、且不受電力影響的優勢。所以如何充分發揮永磁吸附特點，解決吸附力與負載能力的耦合問題，是爬壁機器人在高空作業的必備條件之一。

2、射流及返銹問題

高壓水射流清洗在噴射水射流的基礎上對清潔液進一步加壓，使噴出液體具有較高動能，能對壁面上的污垢產生一定的沖擊作用，從而達到清潔的目的，但該方式對機器人結構的反沖擊力較大，在高空作業時具有一定的危險性，且因以水為清洗介質，需要同時考慮作業面返銹問題。
 
3、行走及控制能力

爬壁機器人的行走機構使機器人移動到不同區域的工作壁面進行清潔工作。在吸附功能穩定的情況下，行走機構要具備一定的越障能力，當工作壁面出現縫隙或溝槽時，機器人也應具備一定的通過能力。

爬壁機器人的控制主要是由人遙控操作，或由常規的系統步態規劃來控制行走路徑。首先，爬壁機器人工作在特殊的高空垂直環境，機器人的行走機構和吸附作用存在著耦合問題，控制系統需同時或交替實現爬壁機器人的行走及吸附動作。

4、安全保護技術

爬壁機器人在電源故障或驅動關節卡死時，緊貼于工作壁面的吸附能力消失，此時會發生機體傾覆，若沒有保護機制機器人將發生墜落，輕則摔壞機器人，重則出現砸傷事件，所以爬壁機器人必須配備安全保護裝置。

德高潔及旗下20余人專業團隊，經過專業設計、嚴格組裝、精細調試多次試驗后，為用戶提供運行穩定、耐用性高的高壓水爬壁除銹機器人，設備搭載除銹清洗器作業，將超高壓純水射流除銹、真空系統抽干并排渣、爬壁機器人執行除銹作業三者成套設計于一體，其中采用水射流除銹，真空抽干水分并回收銹渣來防止返銹，并通過地面遙控作業保證操作安全，使得除銹質量和效率明顯提高。

其采用永磁吸附與真空吸附結合，能夠使其牢牢吸附在船體表面，輪式移動方式、四驅越野底盤，使機器人四平八穩、拒絕打滑、傾覆現象的發生，機器人能夠應對2800 bar超高壓水射流反作用力，負載150~200 kg重量，靈活移動在船體表面完成除銹、清洗作業，并具有一定的曲面越障能力，作業時全程與安全升降鋼索裝置連接，使其能夠保障機器人作業發生意外脫落或結束工作離場時不會發生墜落受損。
 
德高潔作為一家成立于1994年的專業環保清潔設備供應商，自2007年開始從事自動化清洗創新性產品，2015年便開始聚焦智能化、數控化、機器人化工業清洗技術的開發，目前德高潔自主研發并投入使用了一系列爬壁機器人，能夠根據不同任務需求，搭載不同種類的裝置或作業模塊，進行船舶、儲罐、管道外壁、風電塔筒外壁等設備的清洗、除銹、噴涂、拋丸、噴砂、探傷作業。如您有需求歡迎電話咨詢，德高潔將竭誠為您服務。