船舶爬壁機器人吸附技術及其應用分析
時間：2022-12-02 15:54:00作者：LeeZhou來源：德（dé）高潔清潔設備
隨著科學技術的發展，爬壁機器人的應用呈現“井噴式增長”形勢，其主要用於（yú）代替人工勞動完（wán）成危險、繁複、惡劣環境的工作，尤其實（shí）在船舶外壁的除鏽清洗（xǐ）中優勢更為突出。船用爬壁機器人與陸（lù）地機器人的不同之處在於其對吸（xī）附能力的需求，這也造就了其是移動機構與吸附機構強耦合的機器體。
由於船（chuán）舶爬壁機器人，需要（yào）搭載清（qīng）洗、除鏽、除漆等裝置在船舶（bó）曲麵（miàn）進（jìn）行作（zuò）業，所以避免出現（xiàn）脫落狀況，船舶爬壁機器人需要具備較強的吸附能力，目前，船（chuán）舶領域中，爬壁機器人大多（duō）采用（yòng）負壓吸附技術、螺旋槳吸附、磁吸附技術，這三種吸附技術的吸（xī）附能力較大，能（néng）夠支（zhī）撐爬壁機器人完成作業任務（wù），但存在著吸附機構與（yǔ）移動機構強耦合、吸附力難以調節、越障能力弱（ruò）等問題。
一、負壓吸附技術
低真空度負壓吸附采用風（fēng）機旋轉將負壓腔內的（de）空氣（qì）抽出產生負壓來吸附，具有一定的壁麵適應能力，但存在噪音大、體積大的缺（quē）點，高真（zhēn）空（kōng）度負壓吸附方式則由真空泵在真（zhēn）空吸盤內（nèi）產生一定真空度，其（qí）具有噪音較小、易於小型化集成的優（yōu）點，但對壁麵的光潔（jié）度及透（tòu）氣性有較高要求，而（ér）需要清洗作業的船舶壁麵多存在凹凸不平，具有（yǒu）焊縫、舊漆層等工況，所以（yǐ）這種吸附方式受限。
二、螺旋槳吸附技術
螺旋槳吸（xī）附又名旋翼吸附、推力吸附、正壓吸（xī）附，靠（kào）合理布置螺旋槳的角度，利用螺旋槳旋轉產生的推力將機（jī）器人貼附在（zài）壁麵（miàn）上，這種雖然方式結構比（bǐ）較簡單，但效率低下，工作噪音大，比較容易受（shòu）到外界的影響的缺點。
三、磁吸附技術
磁吸附式爬壁機器人被廣泛應用於各行（háng）各（gè）業，以在人工不易到達的地方進行勘測、清掃等工作，磁（cí）吸（xī）附技術的應用較晚於負（fù）壓吸附技術（shù），但其在兼具船舶壁麵吸附能力的同時，具（jù）備較強的負載能力，相較於負壓吸附技術，磁吸附技術（shù）對船舶壁麵的光潔度要求（qiú）不高，不會因為（wéi）壁麵不平而泄壓現象，因此如果壁麵是導磁材（cái）料便優先考慮磁（cí）吸附（fù）方式。目前采用磁（cí）吸附技術的爬壁機器（qì）人主要可以分為（wéi）履帶式磁吸附爬（pá）壁機器人、輪式磁吸附爬壁機器（qì）人兩大類。
1、履帶式爬壁機器人
主要（yào）有履（lǚ）帶和磁塊、履帶和磁體兩種形式，其區別在於一種是磁塊安裝於機身底部用於吸附，履帶用於行走；另一種磁（cí）體等間（jiān）距安（ān）裝於履帶之上（shàng），伴（bàn）隨履帶同速轉動，履帶與磁體合為一體，兼具行走和吸附功能。履帶式磁吸附爬壁機器人能充分與壁麵接觸，可以提供（gòng）足（zú）夠大的吸附力，壁麵適應性較（jiào）強，缺點是不靈活，不易轉彎，且需要比（bǐ）較大的驅動力，存在吸附機構與移動機構（gòu）強耦合、吸附力難以調節等問題。
2、輪式磁吸（xī）附爬壁機（jī）器人
車輪和磁塊組合、磁輪兩種形式，車輪和（hé）磁塊組合個體（tǐ）較大的磁塊安裝於機身底部用於吸附，車輪用於行走和轉向；磁輪的方式是車（chē）輪本身由磁鐵製作而具有吸（xī）附力，但（dàn）磁輪與壁（bì）麵的接觸麵小，吸附力不足，往往在機身底（dǐ）部配有磁塊。輪式磁吸附爬壁機器人具有速度快，運動靈活，工（gōng）作方式簡單，實用（yòng）化（huà）程（chéng）度高等優點，在船舶表麵除鏽清洗中得到越來越廣泛的運用。由（yóu）於輪式磁吸附爬壁（bì）機器人（rén）主要工作環境大多處於危險壁麵，提（tí）高（gāo）其穩定性是重中之（zhī）重。
針對輪式磁吸附爬壁（bì）機器人，國內德高潔自主（zhǔ）研發（fā）並（bìng）投入（rù）使用了一款輪式磁吸附爬壁機器（qì）人，機器人附壁行走能力強，牢牢吸附在船體表（biǎo）麵進行作業，並具備一定的曲麵越障能力（lì）；采用四驅（qū）越野底盤（pán）輪式驅動，保障機器人運行（háng）的穩定（dìng）性；可（kě）承受200kg負載，能（néng）夠在280MPa的水壓衝擊力下進行除（chú）鏽作業；搭配超高壓水除鏽機構，能夠高效率高質量的完成作業，除漆（qī）效率可（kě）達到70m²/h，除鏽清潔度（dù）恢複Sa2.5，可在極端天氣下對船（chuán）舶外壁進行清潔工作，適用於大型船舶（bó）維護工（gōng）作。
不僅如此，德高（gāo）潔船舶爬壁機器人作業過程（chéng）中，真空係統吸附排（pái）渣，將除鏽過程中（zhōng）的漆渣（zhā）鏽（xiù）渣、廢水進行分別回收到地麵進（jìn）行處理，整個工作工程中幾（jǐ）乎看不見水，能夠很好的（de）解決傳統高壓水爬壁機器人作業時（shí）的返鏽現（xiàn）象，機器人自動控製、操作簡單，工作時僅需一（yī）台氣動控製器即可輕鬆操（cāo）作（zuò）機器人在船體外立麵上X、Y方向任意行走作業。
德高潔作為一（yī）家專業清潔環保設備供應商，在環（huán）保除塵、高壓水（shuǐ）射流清技術、淨化成套裝（zhuāng）備、工業設備清潔領域已積累（lèi）了近三十年的業內寶貴經驗，自2015年便聚焦智能（néng）化、數控化、機器人化工業清洗技術的研究，其中德高潔爬壁機器人設備采用負壓原理，吸附可靠；爬高能力強，移動（dòng）速度快，反（fǎn）應靈活；遙控操作，簡單方便。除此之外，德高（gāo）潔爬壁機器人采用多元化搭載模式，可同時搭（dā）載（zǎi）清洗、除漆除鏽、噴塗機構（gòu），滿足船體除漆除鏽、海生物附著物進行清理、船體自（zì）動噴塗作業，有效提高船舶修（xiū）造行（háng）業的經濟（jì）效益，為船舶修造行業發展助力。
由於船（chuán）舶爬壁機器人，需要（yào）搭載清（qīng）洗、除鏽、除漆等裝置在船舶（bó）曲麵（miàn）進（jìn）行作（zuò）業，所以避免出現（xiàn）脫落狀況，船舶爬壁機器人需要具備較強的吸附能力，目前，船（chuán）舶領域中，爬壁機器人大多（duō）采用（yòng）負壓吸附技術、螺旋槳吸附、磁吸附技術，這三種吸附技術的吸（xī）附能力較大，能（néng）夠支（zhī）撐爬壁機器人完成作業任務（wù），但存在著吸附機構與（yǔ）移動機構強耦合、吸附力難以調節、越障能力弱（ruò）等問題。
一、負壓吸附技術
低真空度負壓吸附采用風（fēng）機旋轉將負壓腔內的（de）空氣（qì）抽出產生負壓來吸附，具有一定的壁麵適應能力，但存在噪音大、體積大的缺（quē）點，高真（zhēn）空（kōng）度負壓吸附方式則由真空泵在真（zhēn）空吸盤內（nèi）產生一定真空度，其（qí）具有噪音較小、易於小型化集成的優（yōu）點，但對壁麵的光潔（jié）度及透（tòu）氣性有較高要求，而（ér）需要清洗作業的船舶壁麵多存在凹凸不平，具有（yǒu）焊縫、舊漆層等工況，所以（yǐ）這種吸附方式受限。
二、螺旋槳吸附技術
螺旋槳吸（xī）附又名旋翼吸附、推力吸附、正壓吸（xī）附，靠（kào）合理布置螺旋槳的角度，利用螺旋槳旋轉產生的推力將機（jī）器人貼附在（zài）壁麵（miàn）上，這種雖然方式結構比（bǐ）較簡單，但效率低下，工作噪音大，比較容易受（shòu）到外界的影響的缺點。
三、磁吸附技術
磁吸附式爬壁機器人被廣泛應用於各行（háng）各（gè）業，以在人工不易到達的地方進行勘測、清掃等工作，磁（cí）吸（xī）附技術的應用較晚於負（fù）壓吸附技術（shù），但其在兼具船舶壁麵吸附能力的同時，具（jù）備較強的負載能力，相較於負壓吸附技術，磁吸附技術（shù）對船舶壁麵的光潔度要求（qiú）不高，不會因為（wéi）壁麵不平而泄壓現象，因此如果壁麵是導磁材（cái）料便優先考慮磁（cí）吸附（fù）方式。目前采用磁（cí）吸附技術的爬壁機器（qì）人主要可以分為（wéi）履帶式磁吸附爬（pá）壁機器人、輪式磁吸附爬壁機器（qì）人兩大類。
1、履帶式爬壁機器人
主要（yào）有履（lǚ）帶和磁塊、履帶和磁體兩種形式，其區別在於一種是磁塊安裝於機身底部用於吸附，履帶用於行走；另一種磁（cí）體等間（jiān）距安（ān）裝於履帶之上（shàng），伴（bàn）隨履帶同速轉動，履帶與磁體合為一體，兼具行走和吸附功能。履帶式磁吸附爬壁機器人能充分與壁麵接觸，可以提供（gòng）足（zú）夠大的吸附力，壁麵適應性較（jiào）強，缺點是不靈活，不易轉彎，且需要比（bǐ）較大的驅動力，存在吸附機構與移動機構（gòu）強耦合、吸附力難以調節等問題。
2、輪式磁吸（xī）附爬壁機（jī）器人
車輪和磁塊組合、磁輪兩種形式，車輪和（hé）磁塊組合個體（tǐ）較大的磁塊安裝於機身底部用於吸附，車輪用於行走和轉向；磁輪的方式是車（chē）輪本身由磁鐵製作而具有吸（xī）附力，但（dàn）磁輪與壁（bì）麵的接觸麵小，吸附力不足，往往在機身底（dǐ）部配有磁塊。輪式磁吸附爬壁機器人具有速度快，運動靈活，工（gōng）作方式簡單，實用（yòng）化（huà）程（chéng）度高等優點，在船舶表麵除鏽清洗中得到越來越廣泛的運用。由（yóu）於輪式磁吸附爬壁（bì）機器人（rén）主要工作環境大多處於危險壁麵，提（tí）高（gāo）其穩定性是重中之（zhī）重。
針對輪式磁吸附爬壁（bì）機器人，國內德高潔自主（zhǔ）研發（fā）並（bìng）投入（rù）使用了一款輪式磁吸附爬壁機器（qì）人，機器人附壁行走能力強，牢牢吸附在船體表（biǎo）麵進行作業，並具備一定的曲麵越障能力（lì）；采用四驅（qū）越野底盤（pán）輪式驅動，保障機器人運行（háng）的穩定（dìng）性；可（kě）承受200kg負載，能（néng）夠在280MPa的水壓衝擊力下進行除（chú）鏽作業；搭配超高壓水除鏽機構，能夠高效率高質量的完成作業，除漆（qī）效率可（kě）達到70m²/h，除鏽清潔度（dù）恢複Sa2.5，可在極端天氣下對船（chuán）舶外壁進行清潔工作，適用於大型船舶（bó）維護工（gōng）作。
不僅如此，德高（gāo）潔船舶爬壁機器人作業過程（chéng）中，真空係統吸附排（pái）渣，將除鏽過程中（zhōng）的漆渣（zhā）鏽（xiù）渣、廢水進行分別回收到地麵進（jìn）行處理，整個工作工程中幾（jǐ）乎看不見水，能夠很好的（de）解決傳統高壓水爬壁機器人作業時（shí）的返鏽現（xiàn）象，機器人自動控製、操作簡單，工作時僅需一（yī）台氣動控製器即可輕鬆操（cāo）作（zuò）機器人在船體外立麵上X、Y方向任意行走作業。
德高潔作為一（yī）家專業清潔環保設備供應商，在環（huán）保除塵、高壓水（shuǐ）射流清技術、淨化成套裝（zhuāng）備、工業設備清潔領域已積累（lèi）了近三十年的業內寶貴經驗，自2015年便聚焦智能（néng）化、數控化、機器人化工業清洗技術的研究，其中德高潔爬壁機器人設備采用負壓原理，吸附可靠；爬高能力強，移動（dòng）速度快，反（fǎn）應靈活；遙控操作，簡單方便。除此之外，德高（gāo）潔爬壁機器人采用多元化搭載模式，可同時搭（dā）載（zǎi）清洗、除漆除鏽、噴塗機構（gòu），滿足船體除漆除鏽、海生物附著物進行清理、船體自（zì）動噴塗作業，有效提高船舶修（xiū）造行（háng）業的經濟（jì）效益，為船舶修造行業發展助力。
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