长广溪 × 幕墙清洗机器人 结合方案
把长广溪的极温版协作机械臂装到楼宇既有的维护吊机(BMU)吊篮上,组成「BMU 挂载式清洗工作站」,由道纳中东在海湾作为本地运营主体承接清洗服务。这条路线不改变建筑、审批最简单,又能和长广溪在中东的焊接、喷涂工作站共用同一套客户、备件与运维网络,形成从幕墙加工到楼体清洗的全生命周期机器人方案。
一、方案要点
- 一个新的行业工作站。 在长广溪已有的焊接站、喷涂站、码垛站之外,新增「BMU 挂载式幕墙清洗工作站」,面向海湾高层建筑。
- 选极温版机型。 极温版 AL/AH 系列工作温度 −30~80℃ 或 −40~100℃,防护等级 IP68/IP65,能在海湾夏季户外、湿作业、沙尘环境下工作,是普通协作机械臂做不到的。
- 三方分工。 长广溪负责机械臂、控制系统与整机集成;清洗末端由专业清洗设备企业配套;道纳中东负责中东的样板楼、许可、合同与现场运营。
- 先国内验证,再中东样板。 0–3 个月在国内完成样机与摆动补偿测试;3–9 个月在阿联酋 1 栋配有 BMU 的楼宇做样板;之后转入商业运营。
- 与长广溪中东业务共用网络。 清洗工作站和焊接、喷涂、实训平台面向同一批设施管理公司与政府资产客户,共用备件库、认证工程师和远程运维平台。
二、为什么是长广溪
挂载式清洗对机械臂的要求,和长广溪产品手册中的能力逐项对应:
| 挂载式清洗的要求 |
长广溪的对应能力 |
| 户外 50℃ 高温、湿作业、沙尘 |
极温版 −30~80℃ / −40~100℃,IP68/IP65 |
| 机械臂轻,减轻吊篮负担 |
自重负载比小于 4;AL6 自重 21kg,AL12 自重 36kg |
| 一次覆盖一块玻璃板面 |
臂展 924–1,500mm |
| 刷头压力恒定,保护玻璃与密封胶 |
力传感、力位混合控制 |
| 识别竖梃、窗框与凸出构件 |
2D/3D 视觉与力控融合 |
| 高空设备失效时可靠停机 |
断电保护(线缆被切断仍能停机)、百余项安全自检、10 级碰撞防护 |
| 事故可追溯,便于审批与投保 |
Xi 黑匣子记录现场数据 |
| 中东现场工程师少 |
4G/5G 联网、远程协助、一键升级 |
| 多轴联动与外部设备协同 |
EtherCAT 总线、附加轴联动 |
国际上已有同类做法:美国一家清洗机器人企业把工业机械臂装在吊篮平台上,在纽约、伦敦提供高层清洗服务。长广溪的差异在于极温与防护等级,更适合海湾气候。
三、产品形态:BMU 挂载式清洗工作站
3.1 系统构成
BMU 挂载式清洗工作站构成
| 组成 |
方案 |
提供方 |
| 机械臂 |
每个吊篮 2 台极温版;首选 AL6(6kg,臂展 924mm,自重 21kg),清洗末端较重时选 AL12(12kg,臂展 1,300mm) |
长广溪 |
| 清洗末端 |
旋转刷盘、橡胶刮条、喷淋与吸水,集成力传感器 |
清洗设备合作方 |
| 视觉与感知 |
3D 相机识别板块边界与竖梃;风速计与姿态传感器测量吊篮摆动 |
长广溪集成 |
| 控制系统 |
机械臂控制器、安全控制器装入户外控制箱 |
长广溪 |
| 供水与回收 |
屋面供纯水,管线随吊篮下放;污水回收 |
清洗设备合作方与业主 |
| 安全与防坠 |
机械臂与末端加系留防坠绳;风速超限自动收臂;急停 |
长广溪集成 |
| 远程运维 |
作业数据、黑匣子数据回传;作业报告 |
长广溪 |
| 现场值守 |
1 名持 IRATA 证人员看护,负责启停与异常处置 |
道纳中东 |
重量估算:两台 AL6 约 42kg,加两套清洗末端、户外控制箱与管线,整套约 100–130kg;选 AL12 约 130–160kg。须与每栋楼吊篮的额定载荷(扣除值守人员)逐一核对。
3.2 作业流程
- 吊机把吊篮送到起始板块,吊篮停稳;
- 3D 相机识别该段立面的板块边界、竖梃和开启扇;
- 两台机械臂分左右两侧,按板块规划路径,力控贴合清洗、刮水、吸水;
- 一段完成后,吊篮下降一个板块高度,重复;
- 风速或吊篮摆动超过阈值时自动收臂,待恢复后续作;
- 作业完成后生成清洗报告(面积、时长、异常与照片),上传远程平台。
3.3 作业时段
海湾夏季(6 月 15 日至 9 月 15 日)正午 12:30–15:00 禁止阳光直射下户外作业。工作站可安排在清晨、傍晚和夜间连续作业,弥补人工在夏季被压缩的作业时间;夜间作业还适合酒店与商业综合体。
四、需要攻关的技术问题
| 问题 |
说明 |
解决思路 |
验证方式 |
| 吊篮摆动补偿 |
风会让吊篮晃动,机械臂与玻璃的相对位置不断变化 |
视觉实时定位加力位混合控制,以「贴合压力恒定」代替「位置精确」;摆幅超限停止 |
国内摆动模拟台测试 |
| 风速上限 |
海湾季风与高空风速大 |
设定作业风速阈值,超限自动收臂 |
与吊机作业风速规定对齐 |
| 控制箱户外防护 |
标准控制器防护等级 IP44、工作温度 −5~55℃,不适合户外暴晒 |
定制 IP65 户外控制箱,主动散热与遮阳;参考长广溪防爆电控柜的结构 |
50℃ 高温箱测试 |
| 吊篮载荷与接口 |
各楼吊篮型号、额定载荷、安装点不同 |
设计通用快装支架;首批选型号明确的楼宇 |
吊机原厂或维保方书面认可 |
| 玻璃与密封胶保护 |
压力过大损伤镀膜与密封胶 |
力控限压,末端软接触 |
样板段对比测试 |
| 防坠 |
机械臂或末端脱落是最大的安全风险 |
机械臂与末端双重系留,快装支架机械锁止 |
第三方安全评估 |
| 水质与水垢 |
海湾硬水易留水渍 |
纯水清洗或加装滤水 |
样板段效果对比 |
五、三方分工
| 角色 |
主要工作 |
| 长广溪 |
极温版机械臂与控制系统;户外控制箱;摆动补偿与安全逻辑开发;整机集成与国内测试;远程运维平台;样板期派驻工程师 |
| 清洗设备合作方 |
清洗末端(刷盘、刮条、喷淋、吸水)设计与供货;清洗工艺参数;供水与回收方案 |
| 道纳中东 |
选定样板楼并协调业主与吊机维保方;申请高空作业许可、安排保险;提供持证值守人员;承接清洗与维保合同;备件库与清关物流 |
六、与长广溪中东业务的组合
幕墙全生命周期机器人:从加工车间到楼体运维
- 同一批客户。 设施管理公司、政府与准政府资产,同时是清洗工作站和长广溪焊接、喷涂、码垛工作站的客户;
- 同一套服务网络。 阿联酋自贸区备件库、认证工程师和远程运维平台共用,降低两类产品的落地成本;
- 同一个样板项目。 道纳中东承接的幕墙项目里,车间展示焊接、涂胶工作站,楼体展示清洗工作站;
- 认证与安全资料复用。 极温版、防爆版的认证和黑匣子数据,同时支撑清洗工作站的许可申请与保险。
七、实施路径
| 阶段 |
时间 |
工作 |
通过标准 |
| 样机开发 |
0–3 个月 |
选型(AL6 或 AL12);清洗末端与快装支架设计;户外控制箱;摆动补偿算法;国内摆动模拟台与高温箱测试 |
摆动条件下贴合压力稳定;50℃ 连续作业 8 小时无故障 |
| 国内实楼验证 |
3–5 个月 |
在国内一栋配有吊机的楼宇试清洗 |
清洗质量达到人工水平;形成作业记录与安全报告 |
| 中东样板 |
5–9 个月 |
阿联酋 1 栋配有 BMU 的楼宇;第三方安全评估;高空作业许可 |
一个完整清洗周期无安全事件;业主出具使用证明 |
| 商业运营 |
9–24 个月 |
与设施管理公司签清洗分包;按面积提供清洗服务;扩充到 3–5 栋楼 |
稳定订单;单位面积作业时间低于人工 |
| 产品化与扩展 |
24 个月起 |
形成标准化清洗工作站;进入沙特、卡塔尔 |
可复制的产品与运营手册 |
八、商业模式
| 层级 |
交易 |
| 长广溪 → 道纳中东 |
销售清洗工作站(机械臂、控制系统、集成)与远程运维服务 |
| 清洗设备合作方 → 道纳中东 |
销售清洗末端与耗材 |
| 道纳中东 → 业主或设施管理公司 |
按清洗面积或按年度合同提供清洗服务 |
具体价格与分成在样板期结束、单位面积作业成本测出后另行约定。认证、检测、保险、物流等第三方费用,由各方与对应机构直接结算。开始交换样板楼与客户信息前,三方签署保密与不绕开协议。
九、需要长广溪准备的内容
| 类别 |
内容 |
| 产品 |
2 台极温版样机(AL6 或 AL12)及备件;户外控制箱方案 |
| 技术 |
摆动补偿与力控方案说明;安全逻辑与故障停机说明;EtherCAT 接口与远程运维接口 |
| 认证 |
极温版、防爆版现有认证证书;用于第三方安全评估的技术文件 |
| 团队 |
样机开发负责人;样板期派驻中东的工程师 1–2 名 |
| 资料 |
英文产品手册、作业视频、国内测试报告 |
十、风险与应对
| 风险 |
应对 |
| 摆动补偿效果达不到要求 |
国内摆动模拟台先验证;不达标时限定在低风速时段作业 |
| 吊篮载荷不足 |
优先单臂方案或选 AL6;逐楼核对载荷 |
| 吊机原厂或业主不认可加装设备 |
快装支架不改动吊篮结构;请第三方出具安全评估 |
| 户外高温导致控制系统故障 |
户外控制箱主动散热;夏季避开正午 |
| 清洗质量不及人工 |
末端与工艺参数迭代;样板期保留人工补洗 |
| 航运受阻 |
样机空运;批量设备经阿曼苏哈尔港陆路转运 |