Промышленный робот мойщик окон

Когда слышишь 'промышленный робот мойщик окон', многие представляют просто механическую руку с тряпкой. На деле же это комплексная система, где вакуумные присосы должны держаться на ветру, химия для очистки не оставлять разводов, а навигация работать в условиях бликов на стекле. Скажу больше: 80% неудач в этой нише связаны как раз с недооценкой одного из этих факторов.

От идеи до первого прототипа

Помню, как в 2019 мы собирали первый образец для небоскреба в Дубае. Инженеры из ООО Гуанчжоу Колесо Мудрости Технолоджи предлагали использовать их мотор-колеса с энкодерами, но тогда мы решили сэкономить - и получили робота, который 'терял' этаж после резких порывов ветра. Пришлось переделывать всю систему позиционирования.

Кстати, про ветровые нагрузки - это отдельная история. Расчеты показывали, что при скорости ветра 15 м/с вакуумные чашки держат нагрузку до 200 кг. На практике же оказалось, что вибрация от турбулентности снижает эффективность на 40%. Пришлось разрабатывать гибридную систему крепления с аварийными магнитами.

Сейчас на сайте https://www.zhlun.ru можно увидеть их последние разработки по мотор-колесам с обратной связью - как раз те, что мы в итоге применили в модели 'Скайвош-3'. Но тогда, в 2020, такого решения еще не было.

Химия и механика: неочевидные взаимосвязи

Многие недооценивают, как моющее средство влияет на ресурс уплотнителей. В нашем случае силиконовые прокладки вакуумных присосов деградировали за 2 месяца из-за ПАВ в составе жидкости. Пришлось совместно с химиками разрабатывать специальный состав без агрессивных компонентов.

Тут важно отметить: промышленный робот мойщик окон - это не про 'помыть один раз'. Речь о циклической работе по графику, где каждый компонент должен выдерживать сотни циклов. Например, щетки из микрофибры мы тестировали 12 видов прежде чем нашли оптимальный вариант с нейлоновой основой.

Кстати, про температурные режимы. При -25°C резиновые элементы дубеют, а при +45°C (такое бывает на солнечной стороне небоскребов) моющая жидкость испаряется быстрее чем робот успевает ее нанести. Решили системой подогрева/охлаждения баков.

Навигационные кошмары

Самое сложное - научить робот отличать чистое стекло от грязного. Датчики LiDAR путались в бликах, камеры слепли на солнце. В итоге применили комбинированную систему из ультразвуковых сенсоров и ИК-камер с поляризационными фильтрами.

Опыт ООО Гуанчжоу Колесо Мудрости Технолоджи с AGV-платформами здесь очень пригодился - их алгоритмы обхода статических препятствий мы адаптировали под оконные рамы и вентиляционные решетки. Хотя пришлось дорабатывать: на фасаде препятствия часто 'нестандартные' - например, декоративные элементы архитектуры.

Забавный случай: однажды робот 'увидел' свое отражение в соседнем окне и попытался помыть 'конкурента'. После этого добавили в ПО проверку координат через GPS-коррекцию.

Энергетические дилеммы

Первые модели питались по кабелю - мучились с барабанами на 300 метров. Перешли на аккумуляторы, но столкнулись с парадоксом: для безопасной работы нужен запас мощности на 4 часа, но батареи такой емкости увеличивали массу на 35%.

Сейчас тестируем гибридную схему: основные операции от АКБ, а вакуумные насосы - от легкого кабеля-фала. Не идеально, но компромисс между надежностью и мобильностью.

Кстати, их мотор-колеса с рекуперацией - перспективное направление. В теории можно заряжать батареи при спуске робота, но пока КПД слишком низкий для практического применения.

Полевые испытания и обратная связь

В прошлом году установили три промышленных робота мойщика окон на бизнес-центр в Москве. Заметили странную закономерность: в пасмурную погоду производительность падает на 18%. Оказалось, камеры хуже детектируют границы стекол при рассеянном свете.

Еще важный момент: клиенты часто просят 'универсальное решение', но каждый фасад уникален. Где-то нужны телескопические штанги, где-то - поворотные платформы. Мы теперь всегда делаем пре-аудит объекта с 3D-сканированием.

По данным с https://www.zhlun.ru их новые мотор-колеса позволяют точнее позиционироваться на вертикали. Хочу протестировать в следующем квартале, если получится согласовать бюджет.

Что в итоге работает

Сейчас наш флагманский промышленный робот мойщик окон 'Фасад-М5' моет 250 м2/час при расходе 0,8 л/м2 моющей жидкости. Но главное достижение - система автопарковки в док-станции для подзарядки и заправки. Этого не было бы без надежной ходовой части на базе решений от ООО Гуанчжоу Колесо Мудрости Технолоджи.

Из неочевидных находок: используем ультрафиолетовые маркеры по периметру окон - камеры робота считывают их даже в туман. И да, пришлось отказаться от голубых униформ для техников - робот иногда реагировал на них как на 'нештатную ситуацию'.

В планах - интеграция с BIM-моделями зданий. Чтобы робот загружал 3D-карту фасада еще до начала работ. Но это пока на стадии экспериментов.