高空建筑表面清洗机行业

笔者是真宗纯草根一名，实话实说，没资格和资历写一些和科技有关的的观点，但对高空建筑表面清洗机（机器人）这个行业，笔者一直不认为这是什么科技行业，但最近几年这个行业一直被国内大咖新闻或者部分研发公司神封为高科技行业，似乎真有些贻笑大方。

2015年出差海外，发现这个行业，笔者对此产生了浓厚的兴趣，后来也为此行业去了一些这个行业有建树的公司，和一些为此产业相关配套的行业，如大中型的BMU装备，轻轨结构简单女儿墙BMU，简易可拆卸吊装吊机，高压供水，RO膜除盐等装置装备。笔者不能说了解全面，但至目前为止略知皮毛是绰绰有余，毕竟个人和周围伙伴们也在这个行业做了些年头，做的好与坏暂且不说，落地应用还是有一些的，有国内有国外。这几天一直想写这么一篇文章，也算给自己一个工作随笔总结，笔者不是什么高深的技术人员，作为一个具有普通技术加市场身份的屌丝，也想把这个行业知道的就说出来，也是为这个行业做点科普吧。

从机器外立面保洁的运行机理而言，清洗方式无非是刷刮吹喷，运行机构设计简单，也几乎千篇一律。关键是机器运动本体采用哪种驱动运行方式。笔者所了解的有下述：

吊装反推（也是国内表述的吊装负压，所谓负压就是高压轴流风机产生推力，根据清洗机器本体长度重量，经过计算和实测，得到风机的选型功率和尺寸规格。当然，只要是能产生推力风压的装置，都可以安上去，不局限于风机，笔者还见过印度设计人员用电扇的）。大机型还有附带隐形线轨的。小机型的三角垂钓不反推。USA的公司在这个领域做的是有建树，国内更是一堆做这个的，有影响力的不是太多，基本都是在2018年之后开始。很幸运，笔者和USA公司也有互动往来，他们的清洗机在结构上、工艺上和材质上是有国内同行非常值得钻研和学习。笔者曾经帮用户原装进口过全套机型，价格上自然高的太多，毕竟人家是Dollar，加之运输关税等等。他们楼顶便携式吊机，自提升机和过滤装置上的确精湛，尤其是自提升机带电刹车制动，负载150公斤，提升高度200米为参数，机身自重27KG（日本技术），采用220V民用电。国内同参数的自提升机，即便是真正镁铝合金的重量也在45KG，380V工业电。这种产品本身的技术差距不是一个中小公司能靠设计和技术实现完成的。建筑表面清洗机目前还是不成气候的行业，单配装置是不适合量产的，那么配套产品自然能不非标则不非标。写点题外话，后来需要单独买这种提升机，则被美方要求一次必须购置2台，报价9万多，还是FOB，哈哈，现在是便宜不少。因为笔者的用户不差钱，就要配套这种自提升机，价格成本自然无需考虑。2019年在一次国际清洁展会内，笔者看到US公司给其大用户定制的不同跨度的机型，制造设计赏心悦目，定制机型增加了真空阀虹吸自带水箱系统（去除了低端或顶端供水流程），雨淋喷雾系统和风干系统等。这些工艺功能，笔者和小伙伴们尝试过多次，效果不错，自然敢写出来。不能误人子弟吗。笔者一直对这种清洗机的运行机理认可，因为它是可以快速落地应用，成本也是能大幅度下降的，后期走量产化道路的。当然这只是笔者本人的观点，读者们，希望不喜勿喷，因为笔者是草根。在这种运行机理下，可以优化升级很多结构和应用性能，这只是时间问题。

吸附爬行为主吊装为辅的清洁机器人（吊装主要为了安全和15%的提升助力），全球目前做得优秀的是GEKKO的清洁机器人，笔者在德国，法国和中东见证了它实际工作，吸附爬行的气动元件全部采用了FESTO技术，因为FESTO是全球仿生技术的扛把子。全部气动阀和元件都是非标化，吸附爬行时需要在在纯平板（几乎都是是玻璃）上才能正常工作，从技术原理和设计而言，这种设计其实并不复杂，关键是真空阀和单个吸盘脚之间一个密封交替循环的工艺流程，点对点真空发生，避免了线缆的缠绕，全部真空脚分布在两个肾型的框架内点对点的真空移动，框架也必须是一次冲压而成。点对点密封对接相当精密，除去机器人本体之外，要有一套固定安装的大型储气罐和空压机装置，当然也离不开真空发生器。还有一套水过滤装置的多级泵站。全套设备对楼结构的局限性太刻薄。要求一马平川的平板玻璃，幕墙结构必须是内钢结构，当时外商和我说可以越障4厘米，实际长期应用，没有达到这个数据。这套设备目前在上海有，回来后，不太适应中国的应用。目前而言，这种机器人，在整个亚洲不超5套在真正范围应用。笔者参与了部分的销售和技术服务。大部分进口几乎是搞逆向研发，国内也将这个产品奉之为幕墙清洗机行业的高科技代表。2020年我熟悉的一位身在美国的中国工程师所在的公司也造出类似的机器人，应用在太阳能板上运动清洁，示例在垂直不高的玻璃上自由运动。也算是掌握了技术，性能落地上没有达到，是因为要考虑研发成本和后期的市场成本，元件和制造工艺上必然缩水很大，再者技术上的短平快要求。笔者记得在2018年，国内某公司还用这个技术和PPT做了融资报告，需要融资4000万只是纯技术研发，不算市场运营的4000万投入，当时笔者为之一震！我的天，这个技术的实现需要4000万？稍微懂点技术的，多和国内高校沟通交流，与多年从事自动化，机械制造领域的一线工程师核算，这技术的实现能超出500万吗？落地市场能超出1500万吗？

吸附辅助吊装为主的机型。这个其实真不用说太多，国内这种机型算是主流。有的技术就是大号的家用擦窗机人，将家庭擦窗机器人和无人螺旋桨技术，气动传动，吊装结合到一起。或者是采用吸附的上下交替运动。吸附的叠推运动（类似毛毛虫方式的仿生运动）。2021年我们参与了石油大亨阿美国际的设计合作，我们采用的就是大皮碗真空吸附，垂直细腿（杆）上下交替运动的辅助吸附运行机理。我们在参与中建八局幕墙涂胶机器人项目上，则采用了双框吸附平移推进运动（可以想象抽屉的抽拉原理）。这种吸附运动保洁方式。可以说，技术上没有门槛，研发成本不高，关键是无数次的落地验证，这方面需要成本，因为设计理念，设计原理，加工装配，样机运行不是一次能搞定的，是多次验证的结果。诸如我们设备上用一个物联网PLC实现远程，无线遥控的一种，不采取发射接收方式。部分同行把这技术叫飞控，其实笔者认为这就是一个物联网云端控制，采用通信卡，4G、5G的，和PLC模块及电元件结合，进行一个无线遥控，这种技术现在太成熟不过。感谢华为！

无人机保洁技术，这个我不描述，想必大家都能理解怎么一个工作模式。关键是电池的续航，和移动平衡的自运行。有问题，找大疆吧。2020年，笔者同一个创业园区做无人机农业应用的伙伴，也搞了一套，用了3个月时间。伙伴为了解决电力续航问题，还搞了托电线飞行的，飞行喷水，买的大疆的无人机做清洗机本体，并让我们帮他做这个市场，笔者性格，凡是一切能自己做的产品，无论效果如何，我是绝对的尊重。后来国内也有几家公司研发了这种无人机清洗机，笔者再次发现USA的一家公司也做了几年，他们用无人机消毒，无人机清洗住宅墙面、建筑表面，高度都不高，笔者在他们的LINK主页上和其技术总监交流了市场动向，得知他们的清洗业务，发展的还是不错。这个领域，属于榜首公司的是一家以色列公司，他们的无人机高续航，定位精准，已经在风电清洗，楼宇清洗市场上具有规模。笔者知道西班牙风之子的公司和他们有长期战略合作在整个欧洲。

机械臂保洁技术，2016年笔者看新加坡一所大学就在搞机械臂喷外墙涂料研究，就是在一个吊篮里安装了机械臂。后来看到一家以色列企业，叫天际的公司，采用KUKA机械臂加载到吊篮内对高楼表面保洁，笔者个人也在想，肯定会有研发公司用柔性臂或者软体的机械臂来研发这系列保洁机器人，比如用ABB的双臂协助机器人等。这种技术是可以的，唯一两点是，一是建筑大厦一定要有BMU移动轨道的吊篮，二是设备成本下降很难，除机械臂本体价格之外，最贵的部分属于视觉计算软硬件，自动识别建筑外部结构，自动做出伸缩调节距离和姿势的判断，然后指令动作的执行，而且还要与高楼顶部的BMU提升平移机构有通信互交。可以做出协作配合的动作。写出来简单，要实现落地应用，非一年二年能真正落地的。财力人力的时间积累。我们车间有台二手的机械臂，发那科的。我们将其装载在吊篮做了小范围应用，单独一个小面积的效果确实不错，一台机械臂可以做出刷和刮两种动作合集。能擦能刮既是模仿了人，也是达到了人的清洁效果的标准要求。

无需吊装的四点定位保洁技术，（文章底部视频了解）说起这个技术，不由得让我想起了2021年的业务历程，国内船舶除锈和保洁机器人的研发商人员与我交流过，交流过程很保守，他们公司提出了用这个技术来大力做市场，说已经完全掌握算法，其实在2017年底，笔者去现场看过这个技术，后期还和几位高校老师，团队的小伙伴们，准备搞起来，理论是完成了，核算了全部实现的预算，建筑楼房以高度70米计算，需要70-100万左右出样机测试，因为资金搁置了此产品，笔者是看好这种技术，原因一是去看了3个现场应用；原因二是，这个技术真正解决了清洗机保洁吊装壁垒的问题，因为众多楼顶的非空白多障碍结构，各种通风制冷管线机组的楼顶布置，大厦女儿防护墙的3米以上的高度。让众多没有BMU的楼顶无法轻易安装移动吊装机（架）。所谓四点定位，其实可以理解成造车车间4台机械臂通信互交执行配合动作的方式。运用在高楼清洁上，就是4个带伺服控制的卷扬机互交信号，配合伸缩牵引的动作，你伸我缩，你缩我伸的工作流程，延笛卡尔坐标点线运行。需要一套算法控制，对于清洗主机本体，通信，和非标卷扬机的制造是容易的事情，难点在于算法，笔者一直考虑采用PID，国外的公司KITE早期应用的是PLC的程序，针对不同楼表面结构输入建筑高度和每次的保洁面积一系列参数，然后进行跑数据的运行方式。这种清洗主机非常的轻盈，运用了新材料，其实也不是复杂。这个技术，笔者也是极力看好，因为完全可以量产，平民化，装配简单，运输便捷，真正2个人，甚至一个人就可以保洁整栋楼工作量的实现，当然，保洁效果还是有差距与人工保洁相比，罗马不是一天建成的，只要有了概念，不违反物理学原理，很多新物种是完全能有效的实现并随之落地。

楼宇结构轨道式保洁技术，这个技术在日本，德国应用案例是很多的，国内的新松机器人也做了此项的研究，也是落地的。即要在建筑结构外部安装微型轨道，让外墙（玻璃）清洗机器人沿轨道运行，这个的实现的难点，在于建筑规划建设前，便要布局设计，在国内已经建设完毕的建筑楼宇表面，加装长期固定轨道，还是有诸多困难的，首先从安全考虑，便是不被接受的。如果排除成本和结构后追加轨道风控问题，这种保洁技术，可以实现废水吸收，因为运动稳固平衡，保洁效果自然好，对于这种保洁设备的设计也是不复杂的，清洗机构，废水吸收机构，吹干刮板机构集中在一个本体内，笔者和伙伴们利用业余时间也做了这种结构的全套设计和原理推理。

还有吊装机械衍架和直线电机保洁技术，重力自由滑落技术等等，这些技术目前还算是非主流，笔者也是在学习和思考，等了解点真正东西，再写出来。笔者从事这个行业几年有余，这个行业要做好并发展，还是得同行之间放得开的合作，其实在技术上，没什么可被称为核心的东西，如果想走大规模市场化，还是要行业之间联合，如果可以，应该找到合适的同行，或者想在这个行业领域真正想做点事情的合作，行业创始人可以舍弃多年的积累，找更好的能把这个行业发挥光大的新团队来做。写了这么多，只是希望让更多想了解这个行业的伙伴们有个入门的了解，毕竟笔者不是这个行业的行家，只是把自己知道的行业经验写出来，如果有合适的团队，笔者也希望能与之合作，助力这个行业的市场走市场化，量产化道路。