一個寬約1米的兩輪小車，能「飛簷走壁」，擔負起大型船舶的除鏽作業，效率相當於7個工人同步作業，同時可實現作業廢水的循環再利用……6月16日，在浙江大學海洋學院海洋電子與智能系統研究所，宋偉副教授向記者展示了他們團隊研發的除鏽爬壁機器人。
「機器換人」，一臺能頂7個人
「現在投用的是第四代爬壁機器人，自重72公斤，掛載能力超過130公斤。」宋偉介紹，通過視頻，記者看到機器人靠強大的磁性緊貼著船板攀爬作業，除鏽效率相當於7個工人同步作業。
因為生鏽和海洋生物附著等問題，遠洋船舶需要定期清除船板上的鐵鏽、廢舊油漆、附著海洋生物，以確保船舶的正常工作。「人工除鏽，不僅人力成本高，進度也緩慢。」宋偉介紹，除鏽爬壁機器人就能實現「機器換人」。
它其實是一個基於高壓水射流的船舶除鏽清洗爬壁機器人成套裝備技術，將高壓水射流除鏽、真空系統抽乾並排渣、爬壁機器人執行除鏽作業三者成套設計於一體，操作安全可靠。
據了解，人工除鏽一般是6平方米/小時，在滿足船舶除鏽等級要求下，這臺機器人的最大作業效率可達81平方米/小時，平均作業效率為40平方米/小時。
日前，這一本土研發設備已在舟山的金海船務公司投用。
綠色環保，解船企難題
招工難、用工貴、生產安全、環保等問題，長期困擾著修造船行業的發展。
「目前舟山，乃至國內絕大多數修船廠多採用人工除鏽方法，工作效率低不說，鏽渣還會對空氣和海水造成汙染。」宋偉說，除鏽爬壁機器人則能實現船舶綠色、高效、高質量和低成本除鏽。
「機器人的廢水自回收裝置，目前可收集超60%的作業廢水，將有效降低噴砂作業對海洋環境和人體的危害。」宋偉說，「產生的廢水通過真空回收系統回收處理，後續將通過技術改進以實現作業廢水的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器人也正在研發中，該機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停靠碼頭時壓載水排放所引起的海洋生態汙染。」宋偉透露。
突破關鍵，大有用武之地
2016年起，團隊便開始研究爬壁機器人，在歷時長達兩年、四代機型的測試和實船試驗，先後突破了單面強吸附永磁組件設計、大負載爬壁機器人輕量化設計、曲面自適應真空廢水回收等關鍵技術。
「目前第五代機器人也已設計完成。相比第四代，我們對它進行了機體模塊化和輕量化設計，不僅方便拆卸維護，且更輕巧，更高效。」宋偉說，其不僅額定吸附能力更強，且負載能力為600公斤以上。另外，無人自主的智能爬壁機器人及其作業研究也已開展。
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。宋偉說，利用爬壁機器人開展大型設備的無人巡檢和壁面維護，結合人工智慧和大數據，將為這些設備的安全可靠運行「保駕護航」。目前，該團隊已開展了相關研究，並取得階段性成果。
（原標題《科技創新在新區丨浙大海洋學院研製出除鏽爬壁機器人》，原作者朱麗媛、薛超。編輯何伊伲）