我的快递咋还没到啊？额，因为送货的船敷面膜去了......

{  记一次海淘中的跌宕起伏  }

一位兢兢业业的上班族，

正面临着人生的艰难抉择。

长草了某产自法国的包，

一看价钱，这个月又白忙了。

可是不买不行啊，现在海淘这么方便，

就在国外的电商网站直接下单吧，希望不要被税。

反复确认收货地址，记下快递单号，

每天刷新十几次，盼完发货盼收获。

半个月后，心爱的包坐着钢铁大轮船漂洋过海，

终于来到你身边。

迫不及待拆开包裹，一瞬间忘记了所有烦恼。

然而这个时候，

你的包来的时候搭的那趟轮船，

已经被开进了船坞，等待修理。

连续往返于各个港口之间运货送货，

钢铁的船身都有些生锈了，

长期浸泡在海水里的那一部分被腐蚀得更严重，

船底还沾上了很多海藻、贝壳什么的。

半年前给船上的焊缝和弯曲处局部除过绣，

这一次要来个全面除锈，再补涂一些防锈防污的漆。

船底越光滑清洁，保（miàn）护（mó）漆的效果越好，

而且船也跑得更快，更节省燃料。

按时保养的话，这艘船还能再战几十年。

01

— 除锈是个技术活 —

说到除锈，自动脑补船坞的工作人员们，

手持榔头、铲刀、钢丝刷，

大家齐心协力，先用榔头敲松锈块，

再用铲刀慢慢铲掉……

想太多了，那可是万吨巨轮，

纯手工作业耗时耗力，而且这种方法处理不干净，

还容易刮坏钢铁，严重影响二次涂漆。

不过实际情况也没好到哪里去。

我国目前普遍采用的是喷砂除锈。

工作人员站在几十米的高空车上拿着设备，

用喷出的铜矿渣颗粒冲蚀锈迹，

这样除锈效果比较好，也不损坏钢铁表面。

但是这种方法的弊端也很明显：

铜矿渣成本高，喷射出来之后也无法马上回收，

会严重污染空气和水体；

而且效率低下，

一台设备一个小时也就清理4-5平方米的船身。

更重要的是，

除锈工作人员承担着高空作业的风险，

铜矿渣和铁锈还容易吸入肺部，

或者进到眼睛里。

△喷砂除锈现场

世界上大部分发达国家

已经禁止在敞开环境下使用干气喷砂除锈。

现在，美国、日本等国家普遍采用的方法

是高压水射流除锈。

顾名思义，所用的原料就是水。

使用机器把水加压到一百兆帕以上，

再通过具有细小孔径的喷射装置，

将它们转化为高速的微细“水射流”。

这样产生的“水射流”，

马赫数（速度与当地声速之比）在一以上，

其打击能量之巨大，

除个锈、通个下水管道什么的都不在话下。

而且水流的压力和流量可以自己调节，

结构复杂的物件也能清洗。

这种方法高效，而且对环境没有污染。

△高压水射流

02

— 能除锈的爬壁机器人 —

不过，为了让工作人员更轻松，

科学家们觉得可以让机器人参与到除锈工作中来。

由于船体和地面垂直，

爬壁机器人是一个很好的选择。

爬壁机器人自己能附着在船身，

用超高压水射流对船体除锈。

而且，机器人身上还搭载了真空除锈清洗器，

一边除锈，一边产生较大的真空抽吸力，

顺手就把锈渣和废水回收了，简直贴心。

△除锈中的爬壁机器人

这套设备的研发者是

中科院深圳先进院精密工程研究中心的

何凯研究员和他的团队。

据何凯介绍，他们的设备采用的

是永磁吸附方式的大负载履带式爬壁机器人。

△行走在垂直钢面的爬壁机器人

机器人的左右两边分别安装了两根履带，

履带上均匀排列着永磁吸附块，

其中一部分永磁块可以让机器人贴附在船壁上。

如果要移动，

通过电机和减速器带动履带翻转，

可以让最后的吸附块在脱离壁面的同时，

又让上面的一个吸附块吸附于壁面。

另外，履带一定的松紧度

和机器人身上的防倾覆机构

也让它能够适应船舶表面的曲率，

安全可靠地进行清洗工作。

这种爬壁机器人具备一定的越障能力，

而且高压水射流的喷嘴多、角度也可以调整。

跟人工干气喷砂比起来，成本只是后者的40%左右，

除锈效率却是单个人工的7倍，

一台爬壁机器人每小时可以除锈50平方米以上。

目前，何凯及团队已经攻克了核心技术，

研制出了样机，同时申请了2件发明专利。

除锈爬壁机器人一代的主要服务对象是游艇、

万吨货轮、客轮、军舰、快艇等，

机器人二代的首要工作

将是对豪华游艇的除锈清洗。

往期回顾

项目来啦

“项目来啦”是读创科技与中科院深圳先进研究院打造的科技专栏，围绕机器人、人工智能、大数据、生物医药、高端医疗影像产业、脑科学、新材料新能源等战略新兴产业的项目为您带来新解读。