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超高压水射流除锈机器人

成果类型:: 发明专利,商标权

发布时间: 2022-11-27 21:23:27

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 王子强 | 2022-11-27 21:23:27

目前,我国的船舶行业与石油化工储罐防腐除锈主要以人工和半自动化设备为主。作业效率低下、人力消耗大、作业质量差、成本高昂、危险系数高。且除锈污泥、施工噪音等环保问题一直困扰着整个行业。同时,因上述工作对作业人员健康危害极大,目前愿意从事这类工作的年轻人少之又少。在人口老龄化、绿色环保、安全生产等压力下,船舶与石化行业保持平稳健康发展面临较大挑战,影响我国战略安全,急需重大关键技术突破升级。超高压水射流除锈机器人技术,是以智能爬壁机器人搭载高压水除锈与废水回收单元,可实现船舶与石化储罐行业绿色智能化除锈。其具备作业效率高、作业质量好、绿色环保、安全可靠、智能化等特点,很好的解决了传统除锈技术的问题,在效率、成本、质量、安全、环保等多个维度提升传统除锈技术。此项技术目前已处于商业应用阶段,且史河科技是国内第一家实现超高压水射流除锈机器人产业化的企业,目前在行业内出货量、作业量及市场占有率均位居全球第一。

史河科技超高压水射流除锈机器人技术创新性主要为以下三点:针对现有超高压水射流除锈机器人负载能力差、不能长距离拖拽管线作业的情况,突破了力磁耦合精准分析与优化、阵列化磁吸结构优化设计、超强钕铁硼磁吸材料设计等技术,实现重力、吸附力与驱动力的平衡。针对现有超高压水射流除锈机器人曲面适应能力差和越障性能差的情况,突破了力磁动态耦合控制算法、柔性构型运动学逆解算法、防滑增强微观纹路设计等技术,实现机器人在船体大曲面的适应能力、可适用船体外壳90%以上区域作业,并具有15mm的越障能力。针对立面移动机器人无有效定位导航方案的问题,首创基于第三视角的图像识别技术进行主定位,同时融合编码器、IMU、激光测距等多传感器感知信息,综合实现船舶除锈机器人厘米级立面定位精度,且在规则区域具备路径规划及自主导航能力。

史河科技超高压水射流除锈机器人,历经三年、三代的研发迭代,产品成熟稳定,目前处于产业化阶段。

史河科技自主研发的超高压水射流除锈机器人攻克了高空驱动与吸附技术难题,实现机器人全自动化作业驱动力吸附力平衡技术,兼顾大负载自重比与强曲面适应能力;同时,我们通过首创的立面空间定位与导航技术,实现了机器人的路径规划、即时定位与自主导航。基于上述核心技术的掌握,我们实现超高压水射流除锈机器人技术全球领先,并布局200+项知识产权。

该项超高压水射流除锈机器人系统包含除锈爬壁机器人、电控柜、遥控器、高压水泵与污水回收泵及相关安全附件组成。高压水泵出口连接到除锈机器人除锈上装单元进水口,经高压水喷嘴高压喷射到锈蚀壁面,同时污水回收泵提供负压吸力,100%实时回收除锈污水。

目前公司现有员工160余人,研发人员占比60%以上,核心成员具有清华、北航、北理等学习科研背景及世界500强工作经历。研发核心成员自公司成立以来几无流失,研发团队稳定,可以为公司的持续创新提供坚实的人员基础。公司还拥有以清华大学王立平教授、北京航空航天大学王巍教授为顾问的科学家顾问团队,为公司关键技术问题进行指导,为公司持续创新提供助力。

公司2019年研发投入962.64万元,2020年研发投入1397.82万元,2021年研发投入1501.34万元,近三年平均增速26.31%。未来公司将继续在研发创新上发力,保障公司的技术领先优势和行业地位。公司已先后完成天使轮到B轮等多轮融资,累计融资金额2.5亿元,公司现金流充足,能够为公司持续创新提供资金保障。

公司目前共有研发基地1500㎡,成产厂房3000㎡,室内曲面测试墙200㎡,室外曲面测试墙200㎡,水冷壁模拟测试墙200㎡,以及集曲面、水冷壁面、管道等12种高空作业面为一体的室内复合测试平台,可满足多种高空作业机器人产品在室内外环境的测试,能够为持续创新提供足够的研发设备和场地支撑。

在实现除锈机器人产业化的过程中,形成了上下游各种配套企业的参与,形成了京津冀地区协同发展的产业链配套资源。且史河科技是国内超高压水射流除锈机器人第一品牌,在各应用领域市场中影响力大,合作企业圈层口碑良好。

许华旸,创始人/CEO,清华大学机械系博士、博士后,从事机器人研究10年以上,发表机器人方向顶级论文10篇,取得授权发明专利10余项,曾作为主要研发人员参与国家工信部重大科技专项。宋章军,合伙人/技术副总,清华大学机械系博士,新加坡国立大学博士后,中科院深圳先进院硕士生导师,深圳市海外高层次人才孔雀人才“A”类,深圳市后备级人才,龙华区海外高层次人才I类。曾任深圳重器科技有限公司CEO,是国内第一批从事爬壁机器人和管道机器人研究的技术专家,曾主导完成清华大学第一台爬壁机器人。刘彦雨,合伙人/技术VP,中国农业大学电子信息科学与技术本科,15年嵌入式方向研发经验,10年研发团队管理经验。曾负责船舶行业控制器产品开发6年,先后在德为科技、进化者机器人任职首席工程师、研发总监职务,曾深度参与第一代“小胖机器人”的研发、量产导入过程,目前已经累计出货50K+。

超高压水射流除锈机器人市场空间巨大,在船舶、化工等行业具有很好的应用前景。经数据测算可知,目前国内船舶作业机器人市场合计50亿元/年,全球市场200亿元/年;国内化工储罐作业机器人市场200亿元/年,全球化工储罐作业机器人市场1000亿元/年,且整体为增量市场,具有巨大的增长空间。

超高压水射流除锈机器人具有效率高、成本低、作业使用人少、安全可靠、绿色环保等优点。随着我国人口老龄化的加剧,高空机器人市场即将迈入爆炸式发展阶段,巨大产能有待释放。

公司一直致力于高空机器人自主研发,目前已取得良好进展,成为国内高空机器人领域的领头企业。

在船舶市场,史河科技核心产品船舶除锈机器人自2019年8月开始,在长三角、珠三角与环渤海地区为当地船厂、工程服务公司提供船舶除锈服务。截止目前,史河科技船舶除锈机器人已累计服务中船、中远、招商系统内30余家国内知名修造船厂,累计完成近400艘十万吨级以上货轮的除锈作业,完工面积超70万平米,累计出货机器人超200台套。根据中国船舶工业行业协会与中国机械工业联合会机器人分会的统计证明,史河科技自主研发的船舶除锈机器人,在行业内出货量、作业量及市场占有率均居全国第一。

在化工市场,我司研发的化工打磨机器人已服务多家客户,包括中石油防腐公司、浙江省特检院等,同时我们拿到了国内化工罐外壁防腐机器人首个工艺评定认证。

综上,船舶、化工等行业共拥有千亿级的高空机器人市场,史河科技作为国内高空特种作业机器人领域领头企业,拥有巨大的发展潜力。

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