青島日報社/觀海新聞11月3日訊 今天下午，青島大學生創業孵化中心十分熱鬧，一場令人大開眼界的“人機大戰”在這里展開——機器人與專業擦玻璃的“蜘蛛人”進行現場工作效率和工作精細度的PK。賽程不到一半，機器人的“進程”已經比人工快了約三分之一。這樣的場景，讓圍觀的人群看到了在擦玻璃這件事上“機器換人”的智能前景。
參與“人機大戰”的這款機器人來自深圳截明電子科技有限公司，目前，這家匯聚了全球一流研發團隊的企業已經在青島落地。
發起這場“熱鬧”的比賽，深圳截明的創始人冉祥希望更多人關注到高空幕墻清潔這樣的高危行業，“在這種高危行業，機器人的應用會更廣泛。”帶著這樣的初衷，深圳截明對擦玻璃機器人的研發已經有5年時間。
會“伸手”，這款擦玻璃機器人很“機靈”
所謂科技改變生活，翻譯一下，就是科技讓人們越變越“懶”。比如擦玻璃這件事，隨著科技的發展，也可以交給機器人代勞，尤其是大型樓宇的玻璃清潔，“機器換人”的需求更為迫切。
美好的愿景往往需要高端的科技支撐才能實現。縱觀全球，經過30余年的研發，以吊裝式、吸盤式、軌道式以及機械臂式為代表的擦玻璃機器人已經陸續面世，向我們展示了用機器人擦玻璃的可行性。
但任何新生事物都要經過不斷改進才能臻于完善。冉祥介紹，目前，市面上已有的擦玻璃機器人都不盡完美。比如，吊裝機器人只能在平面的玻璃墻上清潔；吸盤機器人受自身重量限制，移動緩慢、效率低下。
能不能有一款機器人，既能實現輕量級靈活清潔，也能面對凹凸不平的外立面“一視同仁”地清洗干凈？3年研發，深圳截明孕育了這個成果：會“伸手”的輕量化吊裝機器人——也就是參與“人機大戰”的這款機器人。
這是一種基于電纜驅動并行機器人技術的高層建筑幕墻清洗系統。簡單來說，用四根導線控制機器人，并將導線固定在一面墻的四角，就可以實現機器人的高空自主移動擦洗功能，而且能夠清潔這面墻的每一個角落。冉祥介紹，“四角固定”的方式不僅省去了在樓頂安裝移動機器人吊臂的麻煩，還可以通過并聯機構和穩定性控制，讓機器人抵御高空強風，提升安全性。
這款機器人最大的優勢是，可以通過改變伸出的“手”，即清潔刷的長度，來提供最佳的玻璃清潔強度。如此一來，不管是凹凸不平的墻面還是玻璃窗戶，不管是6厘米的凸起還是2厘米的凹陷，清潔起來都不在話下。
這個靈活的“小家伙”只有1.3米寬，不足45公斤重。冉祥帶著團隊進行的實驗結果表明，2臺機器人用不到16個小時，就完成了32000平方米的樓宇清潔。與人工清潔相比，這種方法不僅安全可控，并且能夠大大降低成本。
團隊“來頭不小”，曾拿下世界醫療機器人大賽一等獎
這個機器人的功能看起來簡單，但誕生的背后，是世界一流技術的“護航”。
冉祥的團隊來頭不小，用他的話說，是“來自日本、韓國、瑞士等國家機器人研發人員組成的超一流研發團隊”。此外，世界著名醫療機器人專家、世界機器人學術委員會常委權東秀也是公司發展的“智庫”。一個成績或許能證明團隊的實力：2018年6月，在世界醫療機器人大賽上，這支團隊擊敗了美國達芬奇及德國國家隊等參賽團隊，一舉奪得了全球總冠軍。
2010年，這支團隊開始研發噴涂機器人，在此基礎上，又進一步改進技術研發了擦玻璃機器人。值得關注的是，這款機器人的研發完成和最終落地，均是在青島實現的。
回顧成功總是有很多“經驗”可以總結，但研發的過程卻有很多超出想象的難題。以“伸出手來擦”這個功能為例，冉祥團隊就耗費了相當多的心血。“機器人在高空中只要一‘伸手’，重心就會發生變化，因此保持平衡是完成清潔工作的前提。”冉祥說，“這是我們研發最大的難點。”
聽起來似乎并不難，稍有物理學常識的人就能想到通過結構上的受力均衡來保持平衡的原理。冉祥團隊也想到了。“我們在機器人上添加了可以與清潔刷實現力的平衡的部分，每次機器人‘伸手’，這個部分就將相應移動以保持平衡。”冉祥說。
但實際操作起來，可難住了這支頂級研發團隊，因為凹凸不平的清潔面對機器人的考驗不僅是什么時候“伸手”，還有“伸”出去多遠、動作幅度多大等因素。每次“伸手”的距離都不一樣，這就意味著，很難有一個固定的程式對機器人清潔這個動態過程進行平衡保持。
怎么辦？團隊用了“最笨的辦法”——反復試錯。通過不計其數的實驗收集數據，綜合考慮風速、拉力等因素，同時，加入人工智能手段，記錄機器人每一次重復勞動的動作，對算法進行了優化。
據悉，整個研發過程，團隊的總投入超過一億元。現在，成果顯著，在平面上的清潔實驗顯示，人工清潔一秒鐘可以移動6厘米，而這款機器人可以達到15厘米，是人工效率的2.5倍。
據統計，早在2018年，中國建筑的面積就超過了500億平方米，其中玻璃幕墻占5%。即使以每平方米3元的最低收費標準、每年清潔一次的清潔頻率計算，國內的幕墻清洗也是個百億規模的市場；而隨著“90后”成為勞動主力人群，作為高危行業，高空作業行業也將面臨招聘難題。
現在手握著一款“革命”擦玻璃機器人產品，在冉祥眼里，高空玻璃清潔的機器人時代已經來了。（青島日報/觀海新聞記者 耿婷婷/文 韓星/圖、視頻）
責任編輯：李婧菲
