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KR AGILUS 再创窗户擦拭新高点

许多其他公司尽其所能,试图臻至完美,但 Skyline Robotics 公司所取得的成就遥遥领先。在此之前的 100 多年来,人们都是以人工方式清洁摩天大厦的幕墙。如今,这家来自特拉维夫的公司成功实现了全世界高层建筑幕墙清洁工作的自动化,每扇窗户一一擦洗。


Ozmo:集结 KR AGILUS、计算机辅助图像处理和人工智能的优势

Skyline Robotics 针对自动化清洁幕墙开发了 Ozmo:这套系统结合了 KUKA 的 KR AGILUS 机器人和一套计算机辅助图像处理系统、人工智能和机器学习技术。过去需要花费 3 至 4 个月的艰辛体力劳动,Ozmo 可以在不到一半的时间内自动完成。这项新开发技术最重要的改善项目:该系统确保作业安全,因为不再需要有人员在高空作业平台上工作。一般而言,人工玻璃幕墙的清洁作业通常需要 3 到 4 名员工:2 个人负责在作业平台上沿着幕墙执行清洁工作,1 个人在楼顶上,必要时地面上还需要第 4 名员工。若采用 Ozmo 来清洁幕墙,只需要 1 个人。这名人员的任务是控制电源、供水和起重机。在此期间,就由机器人来负责清洁玻璃幕墙。
自动化大面积玻璃幕墙清洁:摩天大厦的玻璃窗户过去以人工方式清洁,现在由窗户擦洗机器人一扇扇逐一清洁

五年的准备换来满意的清洁效果

为了确保供电和供水正常运作,Ozmo 经过精心设计,能够适应现有的建筑维护单元基础建设,使用建筑物本身的电力和用水。作业平台中包含一块配备多个不同传感器和计算机的工作台机器人小臂连同其激光雷达视觉系统(Lidar(激光雷达)是指光成像、探测和测距以及使用激光脉冲)就安装在此工作台上。该激光雷达视觉系统采用第 1 级激光,对人体不会造成伤害。一旦工作台被妥善夹入用于幕墙清洁的作业平台中之后,系统就准备就绪了。

Skyline Robotics 的总裁暨营运长 Ross Blum 表示,Skyline 团队在过去五年里致力于开发 Ozmo 项目,他们克服了许多不同的技术障碍,并且在整合所有重要组件和特性的过程中经历了迭代步骤。其中也包括 KR AGILUS 工业机器人及其编程,使机器人小臂在清洁窗户时能够模仿人类的动作

攀上高耸的玻璃幕墙

过去需要 3 个人在令人眩晕的高空进行清洁工作,如今因为有了 Ozmo 而只需要一台 KR AGILUS 机器人和一名在屋顶上负责控制清洁系统的人员

建筑物清洁作业:Ozmo 如何看见、触碰和思考

Ross Blum 以人类感官来解释 Ozmo 系统的运作原理和特性:“机器人小臂会与激光雷达视觉系统进行通讯,使机器人小臂能‘看见’,而安装在清洁刷末端的力-力矩传感器,则让机器人有了‘触觉’系统软件就是它的‘大脑’,负责收集各个视觉系统和传感器的数据,用于以每秒约 200 次的频率持续优化轨迹规划,让 Ozmo 在摩天大厦的玻璃幕墙上自动向下移动。”这套 Ozmo 解决方案的核心是防水型 KR AGILUS 结合软件辅助的人工智能,得以实现用于清洁玻璃幕墙的目的。Skyline Robotics 研发出了一套能够将施力控制和其他变量反馈给机器人的算法,因此系统可以控制机器人应在建筑物玻璃上施加多少压力。

从耐天候到世界级

擦窗机器人的作用范围为 1.10 公尺。根据 Ross Blum 表示:“Skyline 为什么选择采用 KUKA 的重要原因之一,是因为 KR AGILUS 能够完美应对室外环境应用的挑战,而大多数竞争对手都败下阵来。再加上 KUKA 品牌以及其背后的世界级团队所享有的信誉。”Blum 另外补充说道,这些机器人符合防护等级 IP67,非常可靠,而且高度灵活的六轴设计也是影响 Skyline Robotics 决策的关键因素,因为 Ozmo 也必须适应有些摩天大厦的现代化建筑设计和玻璃幕墙的复杂几何形状
KR AGILUS 机器人的作用范围达 1.10 公尺,即使要清洁形状复杂的幕墙也难不倒它

小型机器人控制器 KR C5 micro 带来更高自由度

Ozmo 系统中所采用的 KUKA 小型机器人控制器 KR C5 micro ,在遵守全球作业平台的不同重量限制方面也有很大的贡献。KR C5 micro 重量仅 9.8 公斤,比同类型的控制器轻多达 16 公斤,而且占用空间也大幅减少。因此,在一些情况下,即使有更严格的重量限制,Skyline Robotics 还是可以在一个作业平台上装设多台 KR AGILUS。“我们的目标是在受控环境之外使用机器人的领域拿下主导地位”,Blum 如此强调,“而我们相信,在实现这个目标的旅程上,KUKA 是理想的自动化合作伙伴KUKA 也利用本身的机器人技术来突破一般应用的界限,我们很期待与 KUKA 工程师们更密切地合作,开发专为室外环境应用量身订制的产品。”
KR AGILUS 擦窗机器人:该小型机器人为玻璃幕墙清洁工作做出重大贡献,应用非常灵活

即使阵风也不会让 Ozmo 失去平衡

整合在 Ozmo 中的所有技术都非常先进,特别是软件一流的硬件组件。这些元素让 Skyline Robotics 一方面能在机器人清洁窗户期间控制机器人的动作并且随时重新调整适应;另一方面还能实时平衡稳定载有机器人的作业平台。这是一个不小的挑战,因为必须考虑到不时会突然发生的意外事件,例如阵风或起重机运动系统的特点。这些事件都可能导致平台的一侧比另一侧更为向下倾斜。然而,Ozmo 能够检测到这些变量,并且立即进行补偿修正。如此一来,便能确保玻璃清洁质量和更有效的清洁途径。在稳定平台方面,Ozmo 利用了 KR AGILUS 机器人和其自身能力作为反作用力,以平衡不稳定的作业平台。此时,机器人小臂在建筑物窗户上固定停留多半秒钟,以防止作业平台摆动。根据 Ross Blum 的说法,Skyline Robotics 是迄今第一家,同时也是目前唯一一家以这种方式成功使用机器人小臂的机器人技术公司。

多年经验为关键

“许多机器人技术公司都希望能够在自动化幕墙清洁市场上站稳脚跟”,Skyline Robotics 的董事长暨执行长 Michael Brown 强调,“但是这个商业领域非常复杂且牵涉到数学问题,尤其是在人工智能和机器学习方面。他们不能只是将一台机器人放到作业平台上,然后就认为大功告成。我们多年来长期与擦窗工人合作,旨在让我们的系统臻至完善,并且确保系统拥有适应多变环境所需的算法。”
Ozmo 能够看见、触碰和思考。这让擦窗机器人在幕墙上的工作更容易

擦窗机器人的有力伙伴

他同时也指出,在开发 Ozmo 期间,合作伙伴关系也扮演了一个重要角色:“KUKA 为我们在每一个步骤提供建议,我们找不到更好的合作伙伴了”,Brown 说道,“一旦我们在纽约市完成了所谓的概念验证阶段,我们希望能再次与 KUKA 会面,以讨论并了解我们能够如何利用他们的技术来优化或进一步改进我们的产品。对我们来说,与 KUKA 的合作是我们公司的成功至关重要。”
高效率和优异清洁能力 – 让许多投资人也心服口服

Ozmo 在纽约市顺利筹资

说到概念验证阶段:Skyline Robotics 在此阶段获得了广泛支持。这家公司宣布成功完成了一轮高达 650 万美元的融资。这一轮融资由 Skyline Standard Holdings 股控公司主导,另外还有例如 Kärcher New Venture GmbH、Gefen Capital 和其他机构参与。Kärcher New Ventures GmbH 的企业风险投资负责人 Patrick Nennewitz 表示:“Kärcher 很乐意继续支持 Skyline Robotics 完成使命,也就是为全世界的窗户清洁任务打造出一个更高效、更安全的工作环境”。根据 Nennewitz 的说法,“Skyline 利用机器人改变行业的同时创造工作机会的能力,是其他机器人技术公司应仿效的模式。现今建筑物越来越高,而劳动力却不断缩减,Skyline 公司的成立有如必要的及时雨。”

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