船舶爬壁機器人吸附技（jì）術及其應用分析

隨著科學技（jì）術的發（fā）展，爬壁機器（qì）人的應用呈（chéng）現“井噴式增長”形（xíng）勢，其主要（yào）用於（yú）代替（tì）人工勞動完成危險、繁複、惡劣環境的工作，尤其實在船舶外壁的除鏽清洗中優勢更為突出。船用爬壁機器人與陸地機器人的不同之處（chù）在於其對吸附能力的需（xū）求（qiú），這也造（zào）就了（le）其是移動機構與吸附機構強耦合的機器體（tǐ）。

由於船舶爬壁機器人，需要搭載清洗、除鏽（xiù）、除漆等（děng）裝置在船舶曲麵進行作業，所以避免出現脫（tuō）落（luò）狀況，船（chuán）舶爬壁機器人（rén）需要具備較強的吸（xī）附（fù）能力，目前，船舶領域中，爬壁（bì）機器人大多采用負壓吸附技術、螺旋槳吸（xī）附、磁吸附技術，這三種吸附技術的吸附能（néng）力較大，能夠支撐爬壁機器人完成作業（yè）任務，但存在著吸附（fù）機構（gòu）與移動機構強耦合、吸附力難以調節、越障能力弱等問題。
 
一、負壓吸附技術

低真空度負壓吸附采用風機旋（xuán）轉將負壓腔內的空氣抽出產生負壓來吸附（fù），具有（yǒu）一定（dìng）的壁麵適應能力，但存（cún）在噪音大（dà）、體積（jī）大的缺點，高真空度負壓吸（xī）附方式則由真空泵在真空吸盤內產生一定真空度（dù），其（qí）具有噪音較（jiào）小（xiǎo）、易於小型化集成的（de）優點，但對壁麵的光（guāng）潔（jié）度及透氣性有較高要求，而（ér）需要（yào）清洗作業的船舶壁麵多存（cún）在（zài）凹凸不平，具有焊縫、舊漆層等工（gōng）況，所以這種吸附方式受限。

二、螺旋槳吸附（fù）技術

螺旋槳吸附又名旋翼吸附、推力吸附（fù）、正壓吸附，靠合（hé）理布置螺旋槳的角（jiǎo）度，利用螺旋槳旋轉產生的（de）推力將機器人貼附在（zài）壁麵上，這種雖然方式結構比較（jiào）簡單，但效率低下，工作噪音大，比較容（róng）易受到外（wài）界的影（yǐng）響的缺點。

三（sān）、磁吸附技術（shù）

磁吸附式爬壁機器人被廣泛應用於各行各業，以（yǐ）在人工不易到（dào）達的地（dì）方進行勘測、清掃等工作，磁吸附技（jì）術的應用較晚（wǎn）於負壓吸附技術，但其在兼具船舶壁（bì）麵吸附能力的同時，具（jù）備較強（qiáng）的負載能力，相較於負壓吸附（fù）技術，磁吸附技術對船舶（bó）壁麵的光潔度要求（qiú）不高，不會因為壁麵不平而泄壓現象，因此如果壁麵是（shì）導磁材料便優先考慮（lǜ）磁吸附方式。目前采用（yòng）磁吸附技術的爬（pá）壁機器人主要（yào）可（kě）以分為履帶式磁吸附爬壁機器（qì）人、輪式磁吸附爬壁機器人兩大類。

1、履帶（dài）式爬壁機（jī）器人（rén）
 
主要有（yǒu）履帶和磁塊、履帶和磁體兩種形式，其區別在於一種是（shì）磁塊安裝於機身底部（bù）用於吸附，履帶用於行（háng）走；另一種磁體等間距安裝於履（lǚ）帶之上，伴隨履帶同速轉動，履（lǚ）帶與磁體合為一體，兼具行走和吸附功（gōng）能。履帶式（shì）磁吸附（fù）爬壁機器人能充分（fèn）與（yǔ）壁麵（miàn）接觸，可以提供足夠大的吸附力，壁麵適應性較強，缺點（diǎn）是不（bú）靈（líng）活，不易轉彎（wān），且需要比較大的驅動（dòng）力（lì），存在吸附機（jī）構（gòu）與移動機構強耦合、吸附力（lì）難以調節等問（wèn）題。

2、輪式磁吸附爬壁機器人
 
車（chē）輪和（hé）磁塊組合、磁輪兩種形式，車輪和磁塊組（zǔ）合個體較大的磁塊安裝於機（jī）身底部用於吸附，車輪用於（yú）行走和轉向；磁輪的方式是車輪本（běn）身（shēn）由磁鐵製（zhì）作而具有吸附力，但磁輪與壁麵（miàn）的接觸麵小，吸附（fù）力不足，往往在機身底部配有磁塊。輪式（shì）磁吸附爬壁機器人具有（yǒu）速度快，運動靈活，工作（zuò）方式簡單（dān），實（shí）用化程度高等優點，在船舶表麵除鏽清洗（xǐ）中得到越來越廣泛的運用。由於輪式磁吸附爬壁機器人（rén）主要工作環（huán）境大多處於危險（xiǎn）壁麵，提高其穩定性是重中之（zhī）重。

針對輪式磁吸附爬（pá）壁機器人，國內德高潔（jié）自主研發（fā）並投入（rù）使用了一款輪式磁吸附爬壁機器人，機器人附壁行走能（néng）力強，牢（láo）牢吸附在船體表麵進行作（zuò）業，並具備一定的曲麵越（yuè）障能力；采用四（sì）驅越野底盤輪式驅動，保障機器人運行的穩定性；可（kě）承受200kg負載，能夠在280MPa的水壓衝擊力下進行除鏽作業；搭配超（chāo）高壓水除鏽機構，能夠高效率高質量的完成作業，除漆效率可達到（dào）70m²/h，除鏽（xiù）清潔度（dù）恢複Sa2.5，可在極端天氣下對船舶外壁進（jìn）行清潔工作，適（shì）用於大型船舶維護工作。

不僅如此，德高潔船舶爬壁（bì）機器人作業過程中，真空係統吸附排渣，將除鏽過程中的漆渣鏽渣、廢水進行分別回收到地麵進行處（chù）理，整個工（gōng）作工程中幾（jǐ）乎看不見水，能夠很好的解決傳統高壓水爬壁機器人作業時的返鏽現（xiàn）象，機器人自動控製、操（cāo）作簡單，工作時僅需一台氣動控製器即可輕鬆操作機器人在船體外立（lì）麵（miàn）上X、Y方向任意行走作業。
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德高潔作（zuò）為一家專業清潔環保設備供應（yīng）商，在環保除塵、高壓水射流清技（jì）術（shù）、淨化成套裝備、工業設備清（qīng）潔（jié）領域已積累了近三十年的業內寶貴經驗，自（zì）2015年便聚焦智能化、數控化（huà）、機器人化工業清（qīng）洗技術的（de）研究，其中（zhōng）德高潔爬壁機器（qì）人設備采用負（fù）壓原理，吸附可（kě）靠；爬高能力強，移動速度快，反應靈活；遙控操作，簡單方便。除此（cǐ）之外，德高潔爬壁機器人采用多元化（huà）搭載模式，可同時（shí）搭載清洗、除漆除鏽、噴塗機構，滿足船體除漆除鏽、海生物附著物（wù）進（jìn）行清理、船體自動噴塗作業，有效（xiào）提（tí）高船（chuán）舶修造行業的經濟（jì）效益，為船舶修造行業發展助力。