90后研发高空机器人替代“蜘蛛人”:“让世上没有危险工作”

2022-10-24
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  一抬头,吊挂在半空中的“蜘蛛人”吸引了清华学子许华旸的注意。外墙清洗工人坐在悬空的木板上,晃晃悠悠,看得人胆战心惊。7年前的这一幕,让这个90后的小伙子自此与高空机器人结缘,让他在短短几年间成为我国高空作业机器人的开拓者。

 

  这都什么年代了,清洗建筑物外墙这么危险的工作,还要靠人工来完成?2015年,在清华大学攻读博士的许华旸创办了机器人研发企业——北京史河科技有限公司。与外墙清洗工人的偶然相遇,却让他上了心。一调查发现,每年因高空重复性作业导致的死亡人数竟超千人。

 

  “能不能研发一款高空作业机器人,用来替代工人从事高空高危作业?”2018年,许华旸将目标锁定高空作业领域,开始着手从事高空机器人研究。第一款产品的定位,他选择了当时在国内尚属空白的船舶除锈机器人。

  如何让机器人在曲面上吸得住、走得动?很快,许华旸想出了磁吸附的办法。但如果吸力太大,机器人无法灵活移动甚至会彻底“趴窝”;吸力不足,则会引发机器人打滑甚至坠机。为了适配吸附力、驱动力和重力三者之间的关系,许华旸和他的团队整整花了一年多的时间来反复研究。

 

  第一台样机研制成功,新的难题接踵而至。想要知道样机存在哪些问题,就必须找到真正的船舶作为机器人“试验场”,现场进行实战测试。一艘10万吨级的船舶,一般需要五六十名工人花上三天三夜,才能完成整船除锈。虽然许华旸的高空机器人能够替代4到5名熟练工人,进行24小时不间断的船舶除锈作业,但在实战测试中,机器人坠机、漏水、部件断裂等诸多问题却接二连三地发生。实战测试才一两个小时,第一台高空机器人样机就被船方叫停。“人家嫌我们太耽误工夫,不让干了。”许华旸哭笑不得。

 

  为了找到合适的“试验船”,许华旸到处找认识船厂资源的人。“我们这个产品虽然还处于测试阶段,将来如果产品做出来,你们采购或租用的时候可以享受最优惠服务。”通过这样的方式,他总算费尽心力找到了高空机器人的“试验场”。

 

  带领团队攻克了曲面适应强磁吸附行走技术、立面空间机器人定位导航算法、多元化爬壁技术、超高压水射流等多项关键技术难题后,2020年6月,第一代船舶除锈高空机器人正式推出,成功填补了国内产品空白。2021年中,上海中远一次性采购了24台船舶除锈机器人,史河科技的高空机器人一炮而红。

  高空机器人的研发并未止步于此。许华旸在实现国内高空机器人“零的突破”后,立刻将产品广泛应用于化工、火电等国家基础性产业领域中,开发出化工防腐机器人、球罐打磨机器人、火电检测机器人等多款产品,还成功为港珠澳大桥设计了爬壁巡检机器人。

 

  许华旸一直没有忘记7年前的那一幕。2020年底,他和团队开始进行外墙清洗机器人的研发。与靠磁力吸附在金属船舶表面的船舶除锈机器人不同,想要让高空机器人吸附在建筑物上,磁力这回可发挥不了作用。何不试试负压吸附等替代方案?谁料,建筑物外墙并非平平整整,一个5毫米的墙体凸起,就让机器人的负压系统“漏了气”。又是一年多的苦心钻研,他终于针对千差万别的建筑物外墙结构,研发出了身负不同“绝技”的外墙清洗高空机器人。“清洗效果和人工清洗完全一致,但是清洗效率却比人高一倍左右。目前正在进行样机迭代,很快就能够将成型的产品推出市场。”

 

  90后的许华旸,总有一些新点子。2022年,受国际疫情影响,海外业务开展受挫,史河科技海外部开始尝试“直播带货”。按照许华旸提出“船舶除锈机器人云演示”计划,机器人操作人员在各大船厂进行机器人作业直播,业务人员则实时向海外客户进行同传介绍,向全世界的客户展示中国高空机器人的实际作业效果和优势。受时差影响,直播经常从晚上10点持续到凌晨4点。昼夜奋战下,云演示如今已吸引越来越多的海外客户。

 

  在北京史河科技有限公司的展厅内,一整面墙上展示着270余项自主发明专利证书。“我们希望成为最受人尊敬的机器人企业。”采访结束前,许华旸指着写在展厅墙上的愿景说,“让世上没有危险的工作,是我们的初心和使命。”

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