一、 项目的应用环境介绍

经过四十年的改革开放，我国的综合国力不断增强，人民的生活水平不断提高，城市建设向现代化城市发展。综观我国的一、二、三和四线城市，高层建筑比比皆是，特别是一、二和三线大中城市，超高建筑也如雨后春笋般的涌现，这些高和超高建筑群已成为现代化城市的标志。这些暴露在大气环境中的高层建筑，随着时间的推移，被自然界中漂浮物和扬沙粉尘污染，不可避免的失去刚竣工时的光亮墙体，墙体变得污渍斑斑。

二、项目的内容

1、主要依据

目前对这些高层建筑物外墙体清洗是由人工来完成的，这一模式存在以下弊端：

（1）、工作效率底下

一座几十或上百米的高层建筑，采用人工清洗费时、费力。

（2）、 费用高，对人身安全存在风险

清洗高层建筑，对操作人员有岗位要求，属特种行业。人工费用较高，高空作业存在人身安全风险。

2、项目意义

针对上述人工清洗高层建筑外墙体存在的弊端，本项目方案旨在提供一种《高层建筑外墙体智能清洗机》。随着第四次工业革命的到来，人工智能技术登上历史舞台，在各行各业应用越来越广泛。《高层建筑外墙体智能清洗机》主旨研发思想是采用 AI 技术，集成智能机械臂、机械、电子控制模块和内嵌计算机于一体，在计算机程序的控制下自主完成对建筑墙体的清洗，以替代人工清洗。  

3、项目的实现

下面对项目的结构和功能进行简要说明

智能机械臂

智能机械臂的触墙端嵌有压力传感器，机械臂的作用是根据墙面的状况可以灵活的调整接触点。

摄像机

摄像机采集外墙体的画面，利用 AI 图像识别软件识别外墙体的几何形状。

天线

收、发无线数据。

电磁阀

控制清洗液的喷射。

吊环

悬系清洗机于空中。

电脑控制器

内嵌计算机及相应控制电路模块。

刷洗滚筒

对建筑外墙体进行清洗。

涵道涡桨推进器

产生水平推力。

（2）、工作流程

结合视图简要说明

高层建筑外墙体智能清洗机（以下简称清洗机）在吊环 6 上系一钢丝绳，钢丝绳的另一端系于高层建筑楼顶端的吊杆臂上并联接于电控卷扬机，使清洗机悬空于贴近高层建筑外墙体的空中。在清洗机电脑控制器 7 的控制下，涵道涡扇螺旋桨驱动 器 10 产生一个垂直于墙体表面的推力，使清洗机牢牢吸附于外墙体表面上。智能机械臂 1 末端橡胶垫内嵌一压力传感器，用来测量涵道涡扇螺旋桨驱动器 10 推力的大小，该信号反馈于电脑控制器 7，控制器 7 通过内部调速电路，控制涵道涡扇螺旋桨驱动器 10 电机的转速，使之产生合适的推力。

刷洗滚筒 9 驱动旋转，清洗液通过电磁阀 5 的开、关将清洗液通过喷嘴 8 喷向墙体并和刷洗滚筒 9 一道完成对墙体的清洗。刷洗滚筒 9 通过内部长度调节动作筒作用，使刷洗滚筒 9 更好的贴敷于墙体。刷洗滚筒 9 还可作上下运动，在清洗机不动的情况下一次可以清洗数米的墙体。这些过程都是在控制器 7 的控制下完成的。摄像机 3 将墙体表面的图像传送到控制器 7 中，通过控制器 7 的 AI 图像识别软件，调节机械臂 1 的状态，更好的适用于不同的外墙体。清洗机在控制器 7 的控制下，可在自动和人工遥控模式之间转换。控制器 7 通过连接电缆，控制处于高层建筑物屋顶吊杆钢丝绳卷扬盘的电机，使清洗机在高层建筑外墙体上下移动，完成对外墙体面的整个清洗过程。  

三、 市场和销售

1、 市场

国内一、二、三和四线城市中的高层建筑均是本智能洗机的应用对象，可以说市场是广阔的。目前，中国建筑面积约为500 亿平方米，其中幕墙占 5%，每年新建幕墙达 9000 万平方米。若以每平方米 3 元的低收费标准，每年清洁一次的频率计算，国内幕墙市场规模约在 75 亿以上。本产品适用于玻璃幕墙、铝板、石材和外墙砖等不同工作表面，外墙清洗市场规模会在百亿以上。  

2、 市场中的同类产品

到目前为止，还未见类似于本智能清洗机的雷同产品。本智能清洗机已获国家专利，受国家《知识产权法》保护，可有效防止其他企业仿制产品的竞争。

3、 销售对象和策略

国内大、中城市的清洗公司、拥有高层建筑的企、事业单位等，均是本智能清洗机的销售对象。高层建筑外墙体的清洗需求，在高层建筑的寿命期内一直存在。较好的经营策略应是在各大、中城市中，选择一、两家信誉好的清洗公司组成合伙制企业，本着风险共担、互惠互 利的原则，满足客户的需求，更好的为客户服务，获取较长期的效益收入。

4、 影响产品市场需要考虑的因素

对于玻璃幕墙和外墙体几何形状不复杂的高层建筑，本智能清洗机能很好地完成清洗要求。而对于高层住宅建筑外墙体及窗户，由于外表几何形状复杂，较好地完成清洗存在一定的难度。因此，需要在智能清洗机功能升级研发中需要考虑。

四、技术可行性、人员和原材料供应

1、项目计划采用的生产工艺 本项目可采用生产线流水工艺，即机械件加工生产线、电路板焊接生产线和产品组装生产线。 机械件加工生产线：生产加工智能清洗机的框架、外壳、刷洗滚筒等部件。

电流板焊接生产线：焊接、调试电脑控制板和相应的电路控制板模块。

产品组装生产线：负责智能清洗机机械、电子和机械臂的组装并进行功能调试。

2、与其他公司合作的安排

智能机械臂、涵道涡桨推进器可从国内专业生产厂家定制。

3、人员

智能清洗机的生产调试需要以下专业人员图像识别工程师（软件）、嵌入式工程师（软硬件）、机械设计工程师、高级技工等。

4、原材料

智能清洗机所需的铝型材及板材，均可从市场购得。

五、项目研制资金概算及主要分配

由于智能清洗机是以 AI 技术为主要支撑的一体化机电产品，故研制费用略高一些，初步概算为 100~150 万元。主要支出为：  

1、图像识别软件的研发（可以和高校、科研院所合作）。

2、5~6 个自由度机械臂的定制。

3、嵌入式计算机控制模块软件、硬件研制。

4、涵道涡桨推进器定制。