长期以(yi)来，城市高楼大厦(sha)玻璃幕墙清洁(jie)依赖“蜘蛛人”高空作业。如今，这(zhe)种高危(wei)险性的工作正在被智能机器人代替。广东凌度(du)智能科技发(fa)展有限企业聚(ju)焦高空幕墙清洗领域，推出系列智能机器人产品，改变了传(chuan)统(tong)高空清洁(jie)模式，极大提升了清洁(jie)效(xiao)率(lu)和高空作业安全性。
成立于2016年的凌度(du)智能企业主要立足于高空外立面攀(pan)爬及清洁(jie)技术的自(zi)主研发(fa)。近(jin)几年，企业深度(du)融合AI视觉感知和机器学习技术，推出针对玻璃幕墙和光伏面板清洁(jie)的系列智能机器人产品。目前，企业在高空玻璃幕墙智能清洁(jie)领域占据技术优势，产品在全国各大城市得到广泛应用，已出口至20多个(ge)国家和地区，并获评国家高新技术企业和广东省专(zhuan)精特新中小企业。
发(fa)现机遇
凌度(du)智能企业的创立源于创始人黄俊生对传(chuan)统(tong)高空立面幕墙清洁(jie)痛点的洞(dong)察。“我曾目睹‘蜘蛛人’在高空清洗玻璃幕墙时惊险坠(zhui)落，那一幕深深刺痛了我，让(rang)我久久无法释怀。”黄俊生说，传(chuan)统(tong)高空幕墙清洗模式依靠(kao)人工擦拭和吊(diao)绳作业，不仅(jin)耗时费力，而且存在较大的安全风险，亟待改变。随着玻璃幕墙建筑(zhu)技术迅速在城市建设中被大量(liang)使用，开发(fa)出安全高效(xiao)的清洁(jie)产品显得越(yue)发(fa)重要。
2016年，黄俊生创办凌度(du)智能企业，着力推动(dong)技术研发(fa)。彼时，高空智能清洁(jie)领域没有成熟的技术和产品，仅(jin)有部分(fen)高校(xiao)开展相(xiang)应课(ke)题研究。面对研发(fa)资料匮乏、技术储备不足等现实困难，企业创始团队积极探索，不断优化技术方案，反复进行场景模拟(ni)和实验测试，于2017年推出第(di)一款高空越(yue)障清洗机器人样机。
“这(zhe)款样机能够(gou)跨越(yue)幕墙窗框等障碍进行高空清洁(jie)作业，证明了大家提出的技术路线具备可行性，为后续产品优化迭代奠定(ding)了基(ji)础。但它仍存在清洁(jie)效(xiao)率(lu)低、功耗高、造价昂贵等问题。”黄俊生说，样机充电一次只能维持不足2个(ge)小时的工作时间，每小时最多清洗三四(si)十平方米，而单机材料成本却超过30万(wan)元，不具备量(liang)产条件。
聚(ju)焦高空清洁(jie)应用场景核心需求(qiu)，综合考虑(lu)研发(fa)生产成本等因素后，企业研发(fa)团队决定(ding)在产品设计上做减(jian)法，撇开复杂的越(yue)障功能，开发(fa)平面幕墙清洁(jie)机器人。2018年，企业第(di)一款高空平面清洁(jie)机器人“凌空K1”研发(fa)成功，次年实现量(liang)产及商(shang)用。
“‘凌空K1’量(liang)产后的造价成本较初代样机下降近(jin)75%，作业效(xiao)率(lu)大幅提升，每小时清洁(jie)面积接近(jin)400平方米。此(ci)外，清洁(jie)效(xiao)果也很显著，机器清洁(jie)过后的玻璃幕墙干净透亮，不残留(liu)水渍(zi)，比一般(ban)的人工清洁(jie)效(xiao)果还要好。”凌度(du)智能企业董事长张志忠告(gao)诉记者，推出第(di)一款高空清洁(jie)智能机器人后，研发(fa)团队并没有满足于现状，而是从技术可靠(kao)性、外观设计、工艺制造等方面持续优化产品，并针对高空和低空两个(ge)差异(yi)化作业场景分(fen)别推出凌空系列和凌净系列清洁(jie)机器人，产品在国内外市场受(shou)到广泛欢迎。
协同创新
“技术创新是可持续发(fa)展的核心驱(qu)动(dong)力，大家始终将自(zi)主创新作为企业发(fa)展的生命线，不断加大研发(fa)投入，提升技术实力和产品竞争力。”张志忠先容，目前，企业研发(fa)人员占比35%，研发(fa)投入占比超过40%，累计研发(fa)投入达1亿元左右；拥(yong)有发(fa)明专(zhuan)利26件，实用新型(xing)专(zhuan)利92件，外观专(zhuan)利32件以(yi)及App著作权10余件。
凌度(du)智能企业围绕机器人机械设计、智能控制、微水量(liang)清洗和实时水循环过滤等多个(ge)方面开展技术创新。其中，企业自(zi)主研发(fa)的自(zi)锁装(zhuang)置搭载负压吸附技术和自(zi)锁爬绳组件，使机器人能像电梯一样，即便在运行过程中出现断电或故障，也能自(zi)动(dong)牢固地吸附在幕墙表(biao)面且牢牢锁在安全绳上，从而避免高空坠(zhui)落风险。
“自(zi)锁装(zhuang)置让(rang)机器人可承受(shou)超过1500牛(niu)顿的压力，在12级风力下实现稳定(ding)作业。”黄俊生先容，通过轻量(liang)化设计迭代，自(zi)锁装(zhuang)置由最早的40多公斤降至8公斤，产品功耗下降近(jin)一半。
在百米以(yi)上的高空进行清洁(jie)作业，降低用水量(liang)是提升机器人运行能力的关键，也曾是企业在创新过程中遇到的拦路虎。
“以(yi)前，机器人通过外接水管供水，当机器人在50米以(yi)上作业时，水管很难控制，水压也不稳定(ding)。此(ci)外，还需配备辅助装(zhuang)置和1名地面操作员，遇到楼下有花草树木时，操作难度(du)更大。”黄俊生说，为此(ci)，企业研发(fa)出一套水循环系统(tong)，通过结构和控制层面的创新，使设备可通过脉冲挤水方式，在1米宽度(du)内均匀出水，快速彻底地清除幕墙表(biao)面污垢和灰尘；洗完刮(gua)掉水时能够(gou)自(zi)动(dong)回收，经(jing)沉积过滤后重新喷射清水。该系统(tong)使机器人更轻便，用水回收率(lu)达98%，大幅节约了用水量(liang)。
黄俊生给记者算(suan)了一笔账：清洗一面5000平方米的高楼外立面，采用传(chuan)统(tong)人工作业方式需要耗费2吨左右的水，如今，采用企业研发(fa)的机器人作业，只需50升水，节水成效(xiao)十分(fen)显著。同时，清洗效(xiao)率(lu)与人工相(xiang)比有大幅提高，人工日均清洗面积仅(jin)为600平方米左右，机器人单机日均清洗面积达1500平方米以(yi)上。
近(jin)年来，凌度(du)智能企业在智能化技术方面下功夫，采用先进算(suan)法和控制系统(tong)，让(rang)机器人实现精准定(ding)位和高效(xiao)运行。在智能感知方面，配备的多种传(chuan)感器能够(gou)实时感知周围环境信息，确(que)保机器人安全运行；在路径规(gui)划中，运用人工智能和机器学习技术，使机器人能够(gou)根据不同环境和任务自(zi)动(dong)规(gui)划最优路径。操作人员只需远程操控，就能监(jian)控机器人运行状态并对其进行调度(du)，工作效(xiao)率(lu)大幅提高。
技术成果的积累得益于多元化人才队伍建设和产学研协同创新。凌度(du)智能企业副(fu)总经(jing)理黄健说，为夯实技术研发(fa)基(ji)础，企业从结构机械、电子软硬件、液压、机器人技术、人工智能、自(zi)动(dong)化控制等多个(ge)领域广纳贤才，与科研机构和高校(xiao)开展合作，在培养(yang)和储备技术人才的同时，持续加强技术研发(fa)和成果转化能力。
“产学研合作让(rang)大家接触到更多前沿技术和先进理念，为创新提供智力支撑。”黄健说，目前，企业正与广东粤港澳大湾区黄埔材料研究院(yuan)联合研发(fa)耐磨材料，提升机器人关键部件耐用性，减(jian)少(shao)设备损(sun)耗与维护频次；协同研究新型(xing)材料与配方，开发(fa)出高效(xiao)环保且对玻璃幕墙无损(sun)伤的清洁(jie)剂。
拓(tuo)宽赛道(dao)
当前，光伏产业蓬勃发(fa)展，光伏面板作为将太阳(yang)能转化为电能的核心部件，因长期处于户外，易附着灰尘等污染物，发(fa)电效(xiao)率(lu)和使用寿命受(shou)到较大影(ying)响，光伏清洁(jie)需求(qiu)日益增(zeng)加。
凌度(du)智能企业结合在高空幕墙清洁(jie)领域的探索，将智能化解决方案延(yan)伸至光伏领域，推出的光伏清洁(jie)机器人已在国内多个(ge)光伏电站投入使用，并逐步拓(tuo)展到海外市场。
“光伏电站与高空幕墙清洁(jie)均面临复杂环境下的设备可靠(kao)性挑(tiao)战，大家的技术积累可以(yi)迁移(yi)到这(zhe)一领域。”黄俊生先容，这(zhe)一思(si)路催(cui)生了凌光系列光伏清洁(jie)机器人。其中，针对集中式电站，凌光G1清洁(jie)机器人采用一体化高强度(du)铝合金机身，重量(liang)较同类产品轻30%，其配备的高转速无刷(shua)电机与行星减(jian)速机，使得机器人可在零下40摄氏度(du)至65摄氏度(du)范围内稳定(ding)运行，开发(fa)的双活动(dong)轴与自(zi)适应纠偏系统(tong)使设备在25度(du)坡度(du)的地形中保持稳定(ding)贴合。这(zhe)种结构设计提升了其对复杂地形的适应能力，清洗覆盖率(lu)达98%以(yi)上。
适用于中小型(xing)光伏电站、工业厂房(fang)光伏电站的凌光G2分(fen)布式光伏清洁(jie)机器人搭载猫(mao)头(tou)鹰智能视觉系统(tong)，依托AI识别算(suan)法等技术，能够(gou)自(zi)动(dong)识别使用场景，实时建图并规(gui)划最优路径，实现智能化全自(zi)动(dong)清洗。支撑全天作业，每小时可以(yi)清洗1000平方米左右。
在深耕光伏领域的同时，凌度(du)智能企业还在火车、地铁、动(dong)车等轨道(dao)交通领域探索开发(fa)特种智能清洁(jie)设备，努力延(yan)伸智能清洁(jie)服务的应用场景，通过智能自(zi)动(dong)化技术解决高频次、高难度(du)的清洁(jie)问题，提升施工安全与运维效(xiao)率(lu)，推动(dong)智慧交通运维升级。
“智能清洗服务需求(qiu)旺盛，有着广阔的发(fa)展前景。”黄俊生说，凌度(du)智能企业将坚持以(yi)技术创新为核心，以(yi)应用需求(qiu)为导向，不断丰富智能清洁(jie)产品，助力清洁(jie)行业智能化升级。（经(jing)济日报记者 杨阳(yang)腾(teng)）