浙大海洋学院研制出除锈爬壁机器人

一个宽约1米的两轮小车，能“飞檐走壁”，担负起大型船舶的除锈作业，效率相当于7个工人同步作业，同时可实现作业废水的循环再利用……6月16日，在浙江大学海洋学院海洋电子与智能系统研究所，宋伟副教授向记者展示了他们团队研发的除锈爬壁机器人。

“机器换人”，一台能顶7个人

“现在投用的是第四代爬壁机器人，自重72公斤，挂载能力超过130公斤。”宋伟介绍，通过视频，记者看到机器人靠强大的磁性紧贴着船板攀爬作业，除锈效率相当于7个工人同步作业。

因为生锈和海洋生物附着等问题，远洋船舶需要定期清除船板上的铁锈、废旧油漆、附着海洋生物，以确保船舶的正常工作。“人工除锈，不仅人力成本高，进度也缓慢。”宋伟介绍，除锈爬壁机器人就能实现“机器换人”。

它其实是一个基于高压水射流的船舶除锈清洗爬壁机器人成套装备技术，将高压水射流除锈、真空系统抽干并排渣、爬壁机器人执行除锈作业三者成套设计于一体，操作安全可靠。

据了解，人工除锈一般是6平方米/小时，在满足船舶除锈等级要求下，这台机器人的最大作业效率可达81平方米/小时，平均作业效率为40平方米/小时。

日前，这一本土研发设备已在舟山的金海船务公司投用。

绿色环保，解船企难题

招工难、用工贵、生产安全、环保等问题，长期困扰着修造船行业的发展。

“目前舟山，乃至国内绝大多数修船厂多采用人工除锈方法，工作效率低不说，锈渣还会对空气和海水造成污染。”宋伟说，除锈爬壁机器人则能实现船舶绿色、高效、高质量和低成本除锈。

“机器人的废水自回收装置，目前可收集超60%的作业废水，将有效降低喷砂作业对海洋环境和人体的危害。”宋伟说，“产生的废水通过真空回收系统回收处理，后续将通过技术改进以实现作业废水的100%回收再利用”。

“为了降低船东的船坞租用成本，面向附着海生物清除的水陆两栖机器人也正在研发中，该机器人一方面可以有效清除船舶的附着海生物，从而降低船舶在航行时的水阻和油耗，另一方面也能够减少船舶停靠码头时压载水排放所引起的海洋生态污染。”宋伟透露。

突破关键，大有用武之地

2016年起，团队便开始研究爬壁机器人，在历时长达两年、四代机型的测试和实船试验，先后突破了单面强吸附永磁组件设计、大负载爬壁机器人轻量化设计、曲面自适应真空废水回收等关键技术。

“目前第五代机器人也已设计完成。相比第四代，我们对它进行了机体模块化和轻量化设计，不仅方便拆卸维护，且更轻巧，更高效。”宋伟说，其不仅额定吸附能力更强，且负载能力为600公斤以上。另外，无人自主的智能爬壁机器人及其作业研究也已开展。

舟山是我国重要的船舶修造基地和石化储运基地，油罐、海底管道、跨海大桥等很多装备都需要定时检测和维护。宋伟说，利用爬壁机器人开展大型设备的无人巡检和壁面维护，结合人工智能和大数据，将为这些设备的安全可靠运行“保驾护航”。目前，该团队已开展了相关研究，并取得阶段性成果。