長期以來，城市高樓大廈玻璃幕墻清潔依賴“蜘蛛人”高空作業(yè)。如今，這種高危險性的工作正在被智能機器人代替。廣東凌度智能科技發(fā)展有限公司聚焦高空幕墻清洗領域，推出系列智能機器人產(chǎn)品，改變了傳統(tǒng)高空清潔模式，極大提升了清潔效率和高空作業(yè)安全性。
成立于2016年的凌度智能公司主要立足于高空外立面攀爬及清潔技術的自主研發(fā)。近幾年，公司深度融合AI視覺感知和機器學習技術，推出針對玻璃幕墻和光伏面板清潔的系列智能機器人產(chǎn)品。目前，公司在高空玻璃幕墻智能清潔領域占據(jù)技術優(yōu)勢，產(chǎn)品在全國各大城市得到廣泛應用，已出口至20多個國家和地區(qū)，并獲評國家高新技術企業(yè)和廣東省專精特新中小企業(yè)。
發(fā)現(xiàn)機遇
凌度智能公司的創(chuàng)立源于創(chuàng)始人黃俊生對傳統(tǒng)高空立面幕墻清潔痛點的洞察?！拔以慷谩┲肴恕诟呖涨逑床Ａ粔r驚險墜落，那一幕深深刺痛了我，讓我久久無法釋懷?！秉S俊生說，傳統(tǒng)高空幕墻清洗模式依靠人工擦拭和吊繩作業(yè)，不僅耗時費力，而且存在較大的安全風險，亟待改變。隨著玻璃幕墻建筑技術迅速在城市建設中被大量使用，開發(fā)出安全高效的清潔產(chǎn)品顯得越發(fā)重要。
2016年，黃俊生創(chuàng)辦凌度智能公司，著力推動技術研發(fā)。彼時，高空智能清潔領域沒有成熟的技術和產(chǎn)品，僅有部分高校開展相應課題研究。面對研發(fā)資料匱乏、技術儲備不足等現(xiàn)實困難，公司創(chuàng)始團隊積極探索，不斷優(yōu)化技術方案，反復進行場景模擬和實驗測試，于2017年推出第一款高空越障清洗機器人樣機。
“這款樣機能夠跨越幕墻窗框等障礙進行高空清潔作業(yè)，證明了我們提出的技術路線具備可行性，為后續(xù)產(chǎn)品優(yōu)化迭代奠定了基礎。但它仍存在清潔效率低、功耗高、造價昂貴等問題。”黃俊生說，樣機充電一次只能維持不足2個小時的工作時間，每小時最多清洗三四十平方米，而單機材料成本卻超過30萬元，不具備量產(chǎn)條件。
聚焦高空清潔應用場景核心需求，綜合考慮研發(fā)生產(chǎn)成本等因素后，公司研發(fā)團隊決定在產(chǎn)品設計上做減法，撇開復雜的越障功能，開發(fā)平面幕墻清潔機器人。2018年，公司第一款高空平面清潔機器人“凌空K1”研發(fā)成功，次年實現(xiàn)量產(chǎn)及商用。
“‘凌空K1’量產(chǎn)后的造價成本較初代樣機下降近75%，作業(yè)效率大幅提升，每小時清潔面積接近400平方米。此外，清潔效果也很顯著，機器清潔過后的玻璃幕墻干凈透亮，不殘留水漬，比一般的人工清潔效果還要好。”凌度智能公司董事長張志忠告訴記者，推出第一款高空清潔智能機器人后，研發(fā)團隊并沒有滿足于現(xiàn)狀，而是從技術可靠性、外觀設計、工藝制造等方面持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品，并針對高空和低空兩個差異化作業(yè)場景分別推出凌空系列和凌凈系列清潔機器人，產(chǎn)品在國內外市場受到廣泛歡迎。
協(xié)同創(chuàng)新
“技術創(chuàng)新是可持續(xù)發(fā)展的核心驅動力，我們始終將自主創(chuàng)新作為企業(yè)發(fā)展的生命線，不斷加大研發(fā)投入，提升技術實力和產(chǎn)品競爭力。”張志忠介紹，目前，公司研發(fā)人員占比35%，研發(fā)投入占比超過40%，累計研發(fā)投入達1億元左右；擁有發(fā)明專利26件，實用新型專利92件，外觀專利32件以及軟件著作權10余件。
凌度智能公司圍繞機器人機械設計、智能控制、微水量清洗和實時水循環(huán)過濾等多個方面開展技術創(chuàng)新。其中，公司自主研發(fā)的自鎖裝置搭載負壓吸附技術和自鎖爬繩組件，使機器人能像電梯一樣，即便在運行過程中出現(xiàn)斷電或故障，也能自動牢固地吸附在幕墻表面且牢牢鎖在安全繩上，從而避免高空墜落風險。
“自鎖裝置讓機器人可承受超過1500牛頓的壓力，在12級風力下實現(xiàn)穩(wěn)定作業(yè)?！秉S俊生介紹，通過輕量化設計迭代，自鎖裝置由最早的40多公斤降至8公斤，產(chǎn)品功耗下降近一半。
在百米以上的高空進行清潔作業(yè)，降低用水量是提升機器人運行能力的關鍵，也曾是公司在創(chuàng)新過程中遇到的攔路虎。
“以前，機器人通過外接水管供水，當機器人在50米以上作業(yè)時，水管很難控制，水壓也不穩(wěn)定。此外，還需配備輔助裝置和1名地面操作員，遇到樓下有花草樹木時，操作難度更大?！秉S俊生說，為此，公司研發(fā)出一套水循環(huán)系統(tǒng)，通過結構和控制層面的創(chuàng)新，使設備可通過脈沖擠水方式，在1米寬度內均勻出水，快速徹底地清除幕墻表面污垢和灰塵；洗完刮掉水時能夠自動回收，經(jīng)沉積過濾后重新噴射清水。該系統(tǒng)使機器人更輕便，用水回收率達98%，大幅節(jié)約了用水量。
黃俊生給記者算了一筆賬：清洗一面5000平方米的高樓外立面，采用傳統(tǒng)人工作業(yè)方式需要耗費2噸左右的水，如今，采用公司研發(fā)的機器人作業(yè)，只需50升水，節(jié)水成效十分顯著。同時，清洗效率與人工相比有大幅提高，人工日均清洗面積僅為600平方米左右，機器人單機日均清洗面積達1500平方米以上。
近年來，凌度智能公司在智能化技術方面下功夫，采用先進算法和控制系統(tǒng)，讓機器人實現(xiàn)精準定位和高效運行。在智能感知方面，配備的多種傳感器能夠實時感知周圍環(huán)境信息，確保機器人安全運行；在路徑規(guī)劃中，運用人工智能和機器學習技術，使機器人能夠根據(jù)不同環(huán)境和任務自動規(guī)劃最優(yōu)路徑。操作人員只需遠程操控，就能監(jiān)控機器人運行狀態(tài)并對其進行調度，工作效率大幅提高。
技術成果的積累得益于多元化人才隊伍建設和產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新。凌度智能公司副總經(jīng)理黃健說，為夯實技術研發(fā)基礎，公司從結構機械、電子軟硬件、液壓、機器人技術、人工智能、自動化控制等多個領域廣納賢才，與科研機構和高校開展合作，在培養(yǎng)和儲備技術人才的同時，持續(xù)加強技術研發(fā)和成果轉化能力。
“產(chǎn)學研合作讓我們接觸到更多前沿技術和先進理念，為創(chuàng)新提供智力支持?！秉S健說，目前，公司正與廣東粵港澳大灣區(qū)黃埔材料研究院聯(lián)合研發(fā)耐磨材料，提升機器人關鍵部件耐用性，減少設備損耗與維護頻次；協(xié)同研究新型材料與配方，開發(fā)出高效環(huán)保且對玻璃幕墻無損傷的清潔劑。
拓寬賽道
當前，光伏產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，光伏面板作為將太陽能轉化為電能的核心部件，因長期處于戶外，易附著灰塵等污染物，發(fā)電效率和使用壽命受到較大影響，光伏清潔需求日益增加。
凌度智能公司結合在高空幕墻清潔領域的探索，將智能化解決方案延伸至光伏領域，推出的光伏清潔機器人已在國內多個光伏電站投入使用，并逐步拓展到海外市場。
“光伏電站與高空幕墻清潔均面臨復雜環(huán)境下的設備可靠性挑戰(zhàn)，我們的技術積累可以遷移到這一領域?！秉S俊生介紹，這一思路催生了凌光系列光伏清潔機器人。其中，針對集中式電站，凌光G1清潔機器人采用一體化高強度鋁合金機身，重量較同類產(chǎn)品輕30%，其配備的高轉速無刷電機與行星減速機，使得機器人可在零下40攝氏度至65攝氏度范圍內穩(wěn)定運行，開發(fā)的雙活動軸與自適應糾偏系統(tǒng)使設備在25度坡度的地形中保持穩(wěn)定貼合。這種結構設計提升了其對復雜地形的適應能力，清洗覆蓋率達98%以上。
適用于中小型光伏電站、工業(yè)廠房光伏電站的凌光G2分布式光伏清潔機器人搭載貓頭鷹智能視覺系統(tǒng)，依托AI識別算法等技術，能夠自動識別使用場景，實時建圖并規(guī)劃最優(yōu)路徑，實現(xiàn)智能化全自動清洗。支持全天作業(yè)，每小時可以清洗1000平方米左右。
在深耕光伏領域的同時，凌度智能公司還在火車、地鐵、動車等軌道交通領域探索開發(fā)特種智能清潔設備，努力延伸智能清潔服務的應用場景，通過智能自動化技術解決高頻次、高難度的清潔問題，提升施工安全與運維效率，推動智慧交通運維升級。
“智能清洗服務需求旺盛，有著廣闊的發(fā)展前景。”黃俊生說，凌度智能公司將堅持以技術創(chuàng)新為核心，以應用需求為導向，不斷豐富智能清潔產(chǎn)品，助力清潔行業(yè)智能化升級。
