青岛日报社/观海新闻11月3日讯 今天下午，青岛大学生创业孵化中心十分热闹，一场令人大开眼界的“人机大战”在这里展开——机器人与专业擦玻璃的“蜘蛛人”进行现场工作效率和工作精细度的PK。赛程不到一半，机器人的“进程”已经比人工快了约三分之一。这样的场景，让围观的人群看到了在擦玻璃这件事上“机器换人”的智能前景。
参与“人机大战”的这款机器人来自深圳截明电子科技有限公司，目前，这家汇聚了全球一流研发团队的企业已经在青岛落地。
发起这场“热闹”的比赛，深圳截明的创始人冉祥希望更多人关注到高空幕墙清洁这样的高危行业，“在这种高危行业，机器人的应用会更广泛。”带着这样的初衷，深圳截明对擦玻璃机器人的研发已经有5年时间。
会“伸手”，这款擦玻璃机器人很“机灵”
所谓科技改变生活，翻译一下，就是科技让人们越变越“懒”。比如擦玻璃这件事，随着科技的发展，也可以交给机器人代劳，尤其是大型楼宇的玻璃清洁，“机器换人”的需求更为迫切。
美好的愿景往往需要高端的科技支撑才能实现。纵观全球，经过30余年的研发，以吊装式、吸盘式、轨道式以及机械臂式为代表的擦玻璃机器人已经陆续面世，向我们展示了用机器人擦玻璃的可行性。
但任何新生事物都要经过不断改进才能臻于完善。冉祥介绍，目前，市面上已有的擦玻璃机器人都不尽完美。比如，吊装机器人只能在平面的玻璃墙上清洁；吸盘机器人受自身重量限制，移动缓慢、效率低下。
能不能有一款机器人，既能实现轻量级灵活清洁，也能面对凹凸不平的外立面“一视同仁”地清洗干净？3年研发，深圳截明孕育了这个成果：会“伸手”的轻量化吊装机器人——也就是参与“人机大战”的这款机器人。
这是一种基于电缆驱动并行机器人技术的高层建筑幕墙清洗系统。简单来说，用四根导线控制机器人，并将导线固定在一面墙的四角，就可以实现机器人的高空自主移动擦洗功能，而且能够清洁这面墙的每一个角落。冉祥介绍，“四角固定”的方式不仅省去了在楼顶安装移动机器人吊臂的麻烦，还可以通过并联机构和稳定性控制，让机器人抵御高空强风，提升安全性。
这款机器人最大的优势是，可以通过改变伸出的“手”，即清洁刷的长度，来提供最佳的玻璃清洁强度。如此一来，不管是凹凸不平的墙面还是玻璃窗户，不管是6厘米的凸起还是2厘米的凹陷，清洁起来都不在话下。
这个灵活的“小家伙”只有1.3米宽，不足45公斤重。冉祥带着团队进行的实验结果表明，2台机器人用不到16个小时，就完成了32000平方米的楼宇清洁。与人工清洁相比，这种方法不仅安全可控，并且能够大大降低成本。
团队“来头不小”，曾拿下世界医疗机器人大赛一等奖
这个机器人的功能看起来简单，但诞生的背后，是世界一流技术的“护航”。
冉祥的团队来头不小，用他的话说，是“来自日本、韩国、瑞士等国家机器人研发人员组成的超一流研发团队”。此外，世界著名医疗机器人专家、世界机器人学术委员会常委权东秀也是公司发展的“智库”。一个成绩或许能证明团队的实力：2018年6月，在世界医疗机器人大赛上，这支团队击败了美国达芬奇及德国国家队等参赛团队，一举夺得了全球总冠军。
2010年，这支团队开始研发喷涂机器人，在此基础上，又进一步改进技术研发了擦玻璃机器人。值得关注的是，这款机器人的研发完成和最终落地，均是在青岛实现的。
回顾成功总是有很多“经验”可以总结，但研发的过程却有很多超出想象的难题。以“伸出手来擦”这个功能为例，冉祥团队就耗费了相当多的心血。“机器人在高空中只要一‘伸手’，重心就会发生变化，因此保持平衡是完成清洁工作的前提。”冉祥说，“这是我们研发最大的难点。”
听起来似乎并不难，稍有物理学常识的人就能想到通过结构上的受力均衡来保持平衡的原理。冉祥团队也想到了。“我们在机器人上添加了可以与清洁刷实现力的平衡的部分，每次机器人‘伸手’，这个部分就将相应移动以保持平衡。”冉祥说。
但实际操作起来，可难住了这支顶级研发团队，因为凹凸不平的清洁面对机器人的考验不仅是什么时候“伸手”，还有“伸”出去多远、动作幅度多大等因素。每次“伸手”的距离都不一样，这就意味着，很难有一个固定的程式对机器人清洁这个动态过程进行平衡保持。
怎么办？团队用了“最笨的办法”——反复试错。通过不计其数的实验收集数据，综合考虑风速、拉力等因素，同时，加入人工智能手段，记录机器人每一次重复劳动的动作，对算法进行了优化。
据悉，整个研发过程，团队的总投入超过一亿元。现在，成果显著，在平面上的清洁实验显示，人工清洁一秒钟可以移动6厘米，而这款机器人可以达到15厘米，是人工效率的2.5倍。
据统计，早在2018年，中国建筑的面积就超过了500亿平方米，其中玻璃幕墙占5%。即使以每平方米3元的最低收费标准、每年清洁一次的清洁频率计算，国内的幕墙清洗也是个百亿规模的市场；而随着“90后”成为劳动主力人群，作为高危行业，高空作业行业也将面临招聘难题。
现在手握着一款“革命”擦玻璃机器人产品，在冉祥眼里，高空玻璃清洁的机器人时代已经来了。（青岛日报/观海新闻记者 耿婷婷/文 韩星/图、视频）
责任编辑：李婧菲
