一款遥控式超高压纯水智能除锈爬壁机器人设计

船舶除锈是船舶修造行业中不可忽视的关键工序，但随着行业对安全环保意识的不断提升，船舶行业对于人工喷砂除锈的限制越来越严格，因其除锈效果不佳、铁矿砂的价格高，除锈过程中噪音大、粉尘大、不利于工作人员身体健康及环境保护等因素，逐渐被超高压水除锈方式取代。

超高压水射流清洗技术其清洗介质为水，运用液体增压原理，通过高压泵，将动力源(电动机)的机械能转换成压力能，具有巨大压力能的水通过小孔喷嘴，将压力能转变成动能，从而形成高速射流，完成船舶外板除漆除锈，与传统打砂方式相比，具有除锈效果好、无腐蚀、无损伤、无扬尘、成本低的优点。
 
在使用超高压水射流进行除锈过程中，选择一种安全、可靠、经济、实用的执行机构对于操作人员高效地完成作业至关重要，目前采用超高压水射流进行船舶除锈的方式为人工手持高压水枪作业、高架车搭载超高压水执行机构作业：

1、人工手持高压水枪

需要搭建脚手架，由于需要在超高压状态下作业，反作用力较大，具有一定安全隐患，且开放式超高压水作业，除锈后的废渣废水四溢横流，船体表面残留的水更容易造成返锈问题。

2、高架车搭载执行机构

将超高压水除锈头支架通过U型管卡固定在高架车操纵斗内，施工人员在高架车斗内操纵高架车。对于有型线的(单曲面或双曲面)外板，需要改变除锈头支架的角度以适应外板型线，人员劳动强度大，且需要具有高架车操作证，同时，存在高处坠落和物体打击的风险，增加了对人员的不安全因素。

针对以往超高压水作业方式的不足，德高洁自主研发了一款遥控式超高压水除锈爬壁机器人，将超高压水除锈机构、爬壁机器人、自动控制系统于一体，充分解决机器人附壁、行走、射流问题，通过手持气动遥控器，操控爬壁机器人搭载超高压水清洗机构，完成对船体油污、锈蚀、海生物附着物等污垢的清洗保养作业。
 
机器人采用磁吸附与真空吸附相结合，能够牢牢吸附在船体表面，采用四轮越野底盘的驱动方式，使得机器人运行过程中灵活且平稳，可负载150~200 kg重量灵活进行除锈作业，并具有一定的曲面越障能力。

作业时仅需人工手持气动遥控器，即可远程控制爬壁机器人进行超高压水除锈作业；除锈过程中真空固液抽排系统能够将除锈后污水、漆渣进行彻底回收，做到“即除即干”不返锈的除锈效果；除锈效率50~70 m²/h，除锈等级可达Sa2.5，符合船舶除锈标准。

通过上述不难得出，超高压水除锈爬壁机器人在技术、操作、经济可行性方面均优于传统人工喷砂的施工方式，能够代替人工完成高空作业，除锈环保高效、操作简单、安全可靠、使施工人员远离危险作业区域，降低了劳动强度，值得在行业内推广。