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(yè)完成，清洗難度大、清潔效率低、人工成本高、且人工作業(yè)極具危險性，與人工高空作業(yè)相比，爬壁機器人可以在垂直及多角度壁面作業(yè)，具有安全性、更高的清潔效率、更低的作業(yè)成本等優(yōu)勢。

隨著對環(huán)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(yè)，并通過遙控作業(yè)方式保證操作安全，利用超高壓水射流完成清洗作業(yè)，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(yōu)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(huán)境下，機器人無法完成清潔任務甚至可能出現(xiàn)故障或墜落，爬壁機器人若要高效率、高環(huán)保、高質量地完成清洗作業(yè)，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(yè)，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(yōu)勢。所以如何充分發(fā)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(yè)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(yè)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(yè)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(qū)域的工作壁面進行清潔工作。在吸附功能穩(wěn)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(xiàn)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(guī)的系統(tǒng)步態(tài)規(guī)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(huán)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(tǒng)需同時或交替實現(xiàn)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(jié)卡死時，緊貼于工作壁面的吸附能力消失，此時會發(fā)生機體傾覆，若沒有保護機制機器人將發(fā)生墜落，輕則摔壞機器人，重則出現(xiàn)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(yè)團隊，經過專業(yè)設計、嚴格組裝、精細調試多次試驗后，為用戶提供運行穩(wěn)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(yè)，將超高壓純水射流除銹、真空系統(tǒng)抽干并排渣、爬壁機器人執(zhí)行除銹作業(yè)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(yè)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(wěn)、拒絕打滑、傾覆現(xiàn)象的發(fā)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(yè)，并具有一定的曲面越障能力，作業(yè)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(yè)發(fā)生意外脫落或結束工作離場時不會發(fā)生墜落受損。
 
德高潔作為一家成立于1994年的專業(yè)環(huán)保清潔設備供應商，自2007年開始從事自動化清洗創(chuàng)新性產品，2015年便開始聚焦智能化、數(shù)控化、機器人化工業(yè)清洗技術的開發(fā)，目前德高潔自主研發(fā)并投入使用了一系列爬壁機器人，能夠根據(jù)不同任務需求，搭載不同種類的裝置或作業(yè)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(yè)。如您有需求歡迎電話咨詢，德高潔將竭誠為您服務。