一個寬約1米的兩輪小車，能“飛檐走壁”，擔(dān)負(fù)起大型船舶的除銹作業(yè)，效率相當(dāng)于7個工人同步作業(yè)，同時可實(shí)現(xiàn)作業(yè)廢水的循環(huán)再利用……6月16日，在浙江大學(xué)海洋學(xué)院海洋電子與智能系統(tǒng)研究所，宋偉副教授向記者展示了他們團(tuán)隊研發(fā)的除銹爬壁機(jī)器人。
“機(jī)器換人”，一臺能頂7個人
“現(xiàn)在投用的是第四代爬壁機(jī)器人，自重72公斤，掛載能力超過130公斤。”宋偉介紹，通過視頻，記者看到機(jī)器人靠強(qiáng)大的磁性緊貼著船板攀爬作業(yè)，除銹效率相當(dāng)于7個工人同步作業(yè)。
因?yàn)樯P和海洋生物附著等問題，遠(yuǎn)洋船舶需要定期清除船板上的鐵銹、廢舊油漆、附著海洋生物，以確保船舶的正常工作。“人工除銹，不僅人力成本高，進(jìn)度也緩慢。”宋偉介紹，除銹爬壁機(jī)器人就能實(shí)現(xiàn)“機(jī)器換人”。
它其實(shí)是一個基于高壓水射流的船舶除銹清洗爬壁機(jī)器人成套裝備技術(shù)，將高壓水射流除銹、真空系統(tǒng)抽干并排渣、爬壁機(jī)器人執(zhí)行除銹作業(yè)三者成套設(shè)計于一體，操作安全可靠。
據(jù)了解，人工除銹一般是6平方米/小時，在滿足船舶除銹等級要求下，這臺機(jī)器人的最大作業(yè)效率可達(dá)81平方米/小時，平均作業(yè)效率為40平方米/小時。
日前，這一本土研發(fā)設(shè)備已在舟山的金海船務(wù)公司投用。
綠色環(huán)保，解船企難題
招工難、用工貴、生產(chǎn)安全、環(huán)保等問題，長期困擾著修造船行業(yè)的發(fā)展。
“目前舟山，乃至國內(nèi)絕大多數(shù)修船廠多采用人工除銹方法，工作效率低不說，銹渣還會對空氣和海水造成污染。”宋偉說，除銹爬壁機(jī)器人則能實(shí)現(xiàn)船舶綠色、高效、高質(zhì)量和低成本除銹。
“機(jī)器人的廢水自回收裝置，目前可收集超60%的作業(yè)廢水，將有效降低噴砂作業(yè)對海洋環(huán)境和人體的危害。”宋偉說，“產(chǎn)生的廢水通過真空回收系統(tǒng)回收處理，后續(xù)將通過技術(shù)改進(jìn)以實(shí)現(xiàn)作業(yè)廢水的100%回收再利用”。
“為了降低船東的船塢租用成本，面向附著海生物清除的水陸兩棲機(jī)器人也正在研發(fā)中，該機(jī)器人一方面可以有效清除船舶的附著海生物，從而降低船舶在航行時的水阻和油耗，另一方面也能夠減少船舶?？看a頭時壓載水排放所引起的海洋生態(tài)污染。”宋偉透露。
突破關(guān)鍵，大有用武之地
2016年起，團(tuán)隊便開始研究爬壁機(jī)器人，在歷時長達(dá)兩年、四代機(jī)型的測試和實(shí)船試驗(yàn)，先后突破了單面強(qiáng)吸附永磁組件設(shè)計、大負(fù)載爬壁機(jī)器人輕量化設(shè)計、曲面自適應(yīng)真空廢水回收等關(guān)鍵技術(shù)。
“目前第五代機(jī)器人也已設(shè)計完成。相比第四代，我們對它進(jìn)行了機(jī)體模塊化和輕量化設(shè)計，不僅方便拆卸維護(hù)，且更輕巧，更高效。”宋偉說，其不僅額定吸附能力更強(qiáng)，且負(fù)載能力為600公斤以上。另外，無人自主的智能爬壁機(jī)器人及其作業(yè)研究也已開展。
舟山是我國重要的船舶修造基地和石化儲運(yùn)基地，油罐、海底管道、跨海大橋等很多裝備都需要定時檢測和維護(hù)。宋偉說，利用爬壁機(jī)器人開展大型設(shè)備的無人巡檢和壁面維護(hù)，結(jié)合人工智能和大數(shù)據(jù)，將為這些設(shè)備的安全可靠運(yùn)行“保駕護(hù)航”。目前，該團(tuán)隊已開展了相關(guān)研究，并取得階段性成果?！ ≈禧愭?、薛超
