“彼合彼方”张明路：特种机器人要强化“工艺水平”
2023-04-19 18:00:00
特种机器人的市场化浪潮正在到来。河北工业大学机械工程学院教授张明路，二十多年来一直在研究特种机器人。他和他的团队在“立面机器人”解决方案上，获得了富有特色的突破，市场前景良好。2023年4月18日，张明路教授与中关村融智特种机器人产业联盟联合创始人陈晓东，就特种机器人如何更好地实现市场化推广，进行了新一轮的深度对话。
立面机器人又可称之为“爬壁机器人”，需要突破三大技术关
2020年11月份，彼合彼方机器人(天津)有限公司正式成立，主要的业务重心，用来转化张明路领衔的“立面机器人”系统解决方案。
中石油、中石化这样的石油化工企业，有许多巨型的储油罐。这些“大罐子”使用得久了，就要进行一些维护，比如除锈、要拉毛、要重新粉刷等。以前的时候，这样艰难又危险的活，只能由人工来作业，其繁难与辛苦程度，可想而知。
核电站的一些设施里，同样也有类似的储罐或者相似的大型金属立面。有些部位还有辐射的风险。如果能有特种机器人能够代替人工，去对这些人工的“悬崖峭壁”进行清理，那当然是核电产业极好的福音。
要让特种机器人在这些近乎垂直的立面，甚至在俯视、反转的天花板上，快速又稳定地行走，并完成人类下达的相关“工程任务”，需要至少在三个方面实现突破。
张明路教授介绍说，第一个技术关，是要让机器人既依托永磁原理，能够吸附在金属的立面上，又能够自由运动而不是停滞不前。这就要充分保证磁铁同所攀爬立面的间距以及让其运动的轮子间具有较好的物理关系，这样，轮子才能既“粘”在上面，又能自由的滚动。
铲塔机器人
第三个技术关，是不仅能通过垂直的立面，还能够通过一些复杂曲面，或者越过一些障碍。因为即使是一个大罐子，里面也不可能只是平滑的立面，还有很多拐弯、坎隙等。这些地方，都要求爬壁机器人能够顺畅地通过，不影响其作业与施工的质量。目前，彼合彼方的机器人在复杂表面的通过技术，也解决得不错。
彼合彼方2023年销售额有望实现几何级数增长
张明路介绍说，过去三年的疫情，给他的团队带来了不少的影响；但也正是这两三年，他所负责的团队，在爬壁机器人的系列化市场化产品研发方面，取得了关键性的突破。这为2023年之后的腾飞，奠定了良好的基础。
张明路介绍说，如果回首过去两三年，爬壁机器人解决的最关键问题是什么？那么，能够回答的就是一个，就是在机器人本体研究与工艺研究的融合上实现了质的飞跃。“要实现这样的突破，光靠我们高校做研究的团队不行，光靠我们所服务的那些企业也不行。必须我们两方联合起来，组成一个攻关小组，在研究中实证，在实证中研究，一起既解决机器人本体的技术问题，又解决机器人在实际运用中的参数设计、施工质量等工艺水平的控制问题。”
小型多功能机器人
在一些专家看来，特种机器人是一个“系统化工程”，要想让特种机器人完成一些特殊的任务，不仅需要生产出特种机器人产品，而且要对整个系统进行改造。比如要让机器人盖房子，就必须有适合机器人的轨道、周边感应系统等。要让机器人采摘水果，就必须在果园里建设适合机器人行走的输送通道等。张明路说，“我们爬壁机器人没那么复杂，不需要对原有系统进行改造。但这并不意味着，我们不需要对原来人工作业的各种参数进行精细的分析和模仿。比如说，我们的喷砂机器人，它爬到立面上去之后，开始作业，但完成的效果，刚度，光滑度，平整度，如果不如人工作业的质量，那么，我们的机器人就显然还没法真正成为‘特种机器工人’，无法真正地取代人工，仍旧只能用来表演和想象。”
张明路介绍说，特种机器人需要有“机手”辅助操作，才能有效完成相关任务。“在真实的工作现场，操作这些机器人的工程师，多半只有高中甚至高中以下的学历。我们在学校，容易把社会幻想为所有人都是大学生，都习惯于操纵这一类机器人。因此，我们就必须让机器人易操作甚至傻瓜化。而这样的现场操作工艺融合，没有在现场足够多的认知，是无法体会到的，也就不可能找到有效的融入方案。”
2023年，“彼合彼方”针对不同的服务对象，设计了不同的爬壁机器人产品，每一款机器人都将有相应的外观和形象。针对不同的服务对象和市场需求，“彼合彼方”策划了不同的营销策略。张明路说：“我们公司有能力强大的市场部，自主推广。同时，也与不同的大型国有公司，成立合资子公司，共同在其体系内推广对应性的爬壁机器人。我们也不排除支持第三方服务公司，把特种机器人出租给他们，让他们去带动和普及。比如我们就在与防腐方面的公司谈判。预测2023年，我们将实现销售额的突破性增长。”
最后一公里“秀才遇到兵”，实用赢得市场
“彼合彼方”聚焦于机器人工程应用中的技术与工艺瓶颈，突破复杂变曲率立面下机器人高可靠性吸附、曲面自适应移动机构设计、机器人越障能力等关键技术，从移动机构、作业模块、工艺方法、安全作业、智能作业、系统集成等多维度进行爬壁机器人系统研发。
“彼合彼方”的目标，是“延展人之所能，实现人之所愿”。在谈及二十多年来科研成果产业化的“经验”时，张明路说，与其说是经验，不如说是教训。科研成果产业化，被形象地称之为“最后一公里”，但别看这最后一公里路程不长，走起来却非常艰辛。就拿立面机器人来说，我们过去多年停留在演示的水平，而没有真正解决市场的需求，有一个原因，就是我们太重视特种机器人的“本体研究”，而忽略了特种机器人是要代替人去解决具体问题的，帮助完成施工作业过程中的工艺以及提升工艺水平，才是特种机器人至关重要的实战能力。如果特种机器人没在工艺水平上实现实质的突破，那么，特种机器人就有可能永远只是大学机器人实验室的“工程样机”。“我们合作的很多企业，对施工质量要求很高。无论多么先进的产品，如果在真实参与解决问题时，无法收获稳定可靠的质量，那么，这款产品市场就会缺乏吸引力，就需要进一步的打磨和优化。”
多功能防腐作业机器人
中关村融智特种机器人产业联盟联合创始人陈晓东说，所有特种机器人产品，在市场化的过程中，都要突破一个“实用性难关”。我们将这难关，形象地称之为“秀才遇到兵”，“秀才”的发明，要能让士兵快速上手操作。陈晓东感慨地说：“将近二十年前，我就结识了张明路教授，张教授和他的团队，当时在研发巡检机器人。在一次评审现场，我们提出一个要求，无论什么样的特种机器人，都能够让负责操作的战士，简单便捷地‘一键操作’。就这么一个‘简单’的要求，难倒了很多做机器人研发的专家教授。目前来看，国内在爬壁机器人领域，只有张明路教授的团队，实现了产业化、简单化、市场化的全面突破，非常让人振奋。前不久，我们的军用机器人第一股‘晶品特装’公司，已经成功地上市。我们特别期待，‘立面机器人第一股’，在张明路教授的带领下，也能够顺利上市。因为这一定意味着，彼合彼方的爬壁机器人系列产品，已经获得了市场的广泛认可，取得了非常骄人的销售与服务业绩。”
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