中国建筑面积约为500亿平米,幕墙占比约为5%,每年新建幕墙约为9000万平方米,这个百亿以上规模的市场,却一直主要依赖三种清洁方式:除了常见的蜘蛛人一人一绳一板一桶的常见方式;还有通过升降平台、吊篮等工具承载清洁工清洗;楼顶吊索轨道系统将插窗机对准窗户进行清洁。前两种效率低、劳动强度大、危险性高,第二种作业成本高;第三种初期投入高,还需要在建设时就将擦窗系统考虑在内,因此并不现实。

市场对于机器取代人工的需求,也催生了不少做高空玻璃幕墙清洁机器人的公司。我们此前报道过的朴蜂科技、Placebot、ClearGo等初创公司都已经在做这个方向的产品研发。

我们近期接触的初创公司R-Storm Techonology  也是其中一家,经过半年多的研发、实验,公司的高空玻璃幕墙清洁机器人产品已进入样机实景实验测试阶段。

目前R-Storm研发的高空玻璃幕墙清洁机器人是一款22足机器人,体型为两个半圆,两侧各11足,机器长 1.1 米,宽1.2米,高 0.3米,净重约60公斤,可负载约140公斤的重量,清洁毛刷约为1.1米,最快每分钟行走8米,清洁效率约为每分钟9平方米。

之所以选择这样双半圆形22足设计,而非市面上常见的十字形设计,主要是团队在评估了四套不同的可行方案后, 认为这一设计可以最优的保清洁效率,实现一定的越障能力。

高空玻璃幕墙清洁的需求早已有之,但因为要让机器识别并适应不同的墙面、保证姿态稳定、实现稳定攀爬越障等技术原因,产品化进展一直很缓慢。

针对识别并适应不同的墙面的问题。目前市面上主要有两种解决思路,一种是想办法研发通用型的机器,一种是针对不同的材质研发不同的机器人。R-Storm认为从财务模型健康、行业推广发展以及技术可行性的角度,通用型机器人更为合适,这也是团队目前正在努力的方向。现阶段,R-Storm的机器人,使用了机器视觉技术,对墙面的材质变化进行识别,提供不同的清洗方案。

适应不同的墙面需要机器有可靠的攀爬和越障性能。R-Storm的机器人采用了22足的设计,可以万向移动,灵活转弯,可以跨越5CM左右的障碍。曲面墙面攀爬是攀爬部分最难解决的问题,目前R-Storm正在进行这方面的研发,团队预计有望在一款通用机器上解决曲面攀爬的问题。

机器人在空中工作时,既有来自各个方向的风和其他外部工作因素的干扰,也有因为工作过程种软硬件不可小处误差导致机器运动准确性低,机器的控制系统需要要在这些条件下,保证系统平稳地工作、完成路径规划自主爬行功能。这一问题主要通过软件算法调整。团队专门做了一套精准定位的系统,以惯性制导为主,机器视觉用以辅助矫正,可以在无特征点的情况下将测算精度做到厘米级别,准确率在90%,解决了红外、超声探测以及GPS、wifi等定位方式无法使用的问题。

清洁功能是这类机器人的基本功能模块。不过,目前因为没有统一的标准,各家公司的认知及解决方案都不相同。现阶段R-Storm采用的是前端1.1米滚刷清洗、中压喷水雾、后端摄像头检测清洁质量的组合方案。

经过半年多的研发、实验,R-Storm研发的第二代高空玻璃幕墙清洁机器人产品已进入样机实景实验测试阶段,团队预计再经过8个月的研发优化,到第四代产品时就会正式投入商用。

与这个领域的其他公司类似,R-Storm并不打算单独销售机器,而是希望提供服务,在一线城市有可能采用自营的方式,在非一线城市主要采用代理的方式,可能会与当地合作伙伴筹建合资公司,双方进行营收分成。

根据一二线城市的政府规定,玻璃幕墙一般要求一年至少清洁一次。目前一线城市玻璃幕墙的清洁费用约为3-5元每平米,非正规渠道服务售价减半。目前R-Storm一台机器的成本约在15-20万之间,服务报价计划设定在人工清洁的1/2- 2/3左右,机器支持多机协作,一台平面可以支持两台机器配合使用,一般清洁4-5幢物业高楼可以收回成本。目前机器的生命周期约在1-2年左右,团队计划在第二年进行回收,低价售卖光伏太阳能模板企业进行平面清洁,降低安全隐患及运维成本。

目前,R-Storm团队共有10人,多为技术人员。创始团队多为海归背景,公司位于美国波士顿地区,未来重点将放在中国市场。团队此前以自有资金投入,目前正在寻求数百万天使轮融资。

虽然有近20多年的学界研究,但一直没有商用化的高空玻璃幕墙清洁机器人产品出现。R-Storm分析,主要原因在于建筑结构复杂,很难用一款机器实现所有墙面的清洁。这也是目前R-Storm正在解决的一个问题。

近年来,一二线城市政府纷纷以政府令的形式对高楼外立面清洗作了明确规定,对违反政令的物业会进行处罚,也使得市场付费能力大幅提升。总体来看,北京、南京、广州等地的政府,基本要求玻璃幕墙至少每年清洗一次,遇到重大庆典或者国际性、全国性大型活动等特殊情况时,也会要求统一清洗。

(注:本文题图来自123rf.com.cn)

解放蜘蛛人,R-Storm 研发22足高空玻璃幕墙清洗机器人,效率可提升至9㎡/分钟

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