这批机器人能上天入海“打扫卫生”

2024-05-29 08:52:27 来源：科技日报

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和“油耗刺客”藤壶水下对决，爬上风机叶片进行高空检修，在狭窄的水管匍匐前进、清洗顽垢……这些工作，机器人均可代劳。近日，科技日报记者走访浙江大学湖州研究院与浙大长三角智慧绿洲创新中心时，看到形态各异的机器人正在迭代测试。这些机器人是针对特殊场景、应对未来产业之需设计的。

2023年2月，浙江省人民政府办公厅印发《关于培育发展未来产业的指导意见》（以下简称《意见》），提出优先发展9个快速成长的未来产业，仿生机器人产业是其中之一。《意见》提出，开展仿生感知认知、生机电融合、人工智能、视觉导航等技术研究突破与系统集成，强化商用场景和个人、家庭应用场景探索。

海洋中的微生物、动植物会附着于船舶底部表面并不断生长繁殖，增加船舶重量，从而增加油耗和碳排放，甚至给不少国家带来外来物种入侵的难题。因此，海上船舶需要经常清理生物污损。但船舶体积庞大，传统清洁方式流程复杂，费时费力。数年前，浙江舟山的一家船舶企业将这个问题抛给了浙大湖州研究院。

如今，由该院研制的船舶清洗水下机器人，已经更迭到第四代样机，并开展了试点应用。机器人采用空化射流清洗技术，在不损伤船体表面涂层的同时进行高效安全清洗，每分钟可清洗15至30平方米，清洗的附着物厚度为6到9厘米。

“船舶水下清洗的市场需求很大。”浙大湖州研究院院长、智能无人系统浙江省工程研究中心主任许超希望，船舶能自带“剃须刀”出海，想用就用，不必定期去“理发店”。

机器人除了下海，还可以上天。在该研究院的空天机器人技术研究中心，多台大小不一的六足机器人被整齐地摆放着。科研人员介绍，这批六足机器人有着“直上九天”的梦想。按照设计思路，它们有望搭载高性能视觉输入和自主导航系统，在失重环境下行走于航天器表面，承担辅助检测、在轨维修等空间任务。其操作臂和支撑腿是一体化可变构型设计，能实现操作功能和移动功能的自由转换。

应用于太空环境前，这批机器人还需先在高空环境历练。科研人员介绍，传统的风机叶片巡检依靠望远镜、“蜘蛛人”吊篮等手段，安全性差、工作量大、巡检效率低。针对这一问题，团队与江苏盐城的一家企业合作，完成了六足机器人在高空风机叶片上的爬行测试。未来可让机器人配置工具，替代人工进行高空检修作业。

除了上天入海，机器人在隐秘的角落也有用武之地。在浙大长三角智慧绿洲创新中心未来水务实验室，一台智能管道清洗机器人每天都要泡在管径仅十几厘米的管道中，模拟负载水压清洁作业。

该实验室研究员郭健说，经年累月，饮用水管网中免不了出现水垢，甚至细菌和重金属。不同于大管径，小管径的供水管道清洗难度大，市面上尚未出现可规模化应用的清洗装备。

郭健说，为此，实验室与相关单位联合研发了智能管道清洗机器人装备及管道测试平台，开发了超声导波耦合高压气水脉冲的供水管网智能清洁技术，可支撑机器人在0.5兆帕水压环境下，带水对供水管网内部进行清洁和检测。目前该成果正在测试完善阶段。

“研究管道清洗机器人体现我们以绿色低碳可持续发展引领未来环境与城市变革的发展方向。”浙大长三角智慧绿洲创新中心党工委书记林伟连说，智慧绿洲坚持以应用为牵引、以产品为导向，按照“样品—展品—产品—商品”的产业化路径要求，推动创新成果从“实验室”走向“应用场”，相关技术成果目前已形成30余件产品。

许超表示，该研究院在成立的3年多时间里，联合浙大科技园湖州基地、科创产业投资基金以及知识产权持股平台公司，形成“一院一园区一基金一平台”模式，有效推动研究院技术成果快速落地。研究院共孵化了39家科技型公司，其中9家入选省级科技型中小企业。