国内首创高效节能冷库冷链除霜机器人

成果编号：39214

价格：300

完成单位：徐州工程学院

单位类别：其他高校

完成时间：2023年

成熟程度：试生产阶段

服务产业领域：电子信息、装备制造、其他

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发布人：maorq517 离线

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国内首台除霜落霜收集循环利用双机协作机器人，以“智能机器人爬管及超声波空化射流水爆除霜”为技术支撑，实现智能除霜、减少能耗、保持冷库内库温稳定、优化制冷效果、提高冷库运维智能化等多维度效应。通过自有专利技术及软件著作权为核心技术研发出了智能除霜机器人。基于仿生学结构，实现在冷库排管高效攀爬，首次提出超声空化射流微泡除霜方法，除霜快、除净率高。基于AI视觉检測，融合超声測距、UWB精确定位及SLAM融合等方式，精确测量霜层厚度和结霜区域分布、对霜情精准测控，实现检测霜层准确测量精度为0.02cm。仿生攀爬柔性机体，狭小空间畅通，红外热成像SLAM，三维库温湿度感知。运用深度学习、优化任务决策，保证了机器人的自主执行，实现智能除霜、减少能耗、保持冷库库温稳定、优化制冷效果、提高冷库运行智能化等多维度效应。为冷库节约30%电费，精简流程降低成本，不中断系统及时自动除霜，落霜循环变废为宝。全国每年可节约电费200亿元，减少556万吨碳排放，推动冷库绿色低碳国家标准制定。

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成果介绍

科技计划：地市级：徐州市重点研发项目KC21101

成果形式：新技术、新产品、新装备、新品种

合作方式：技术转让、技术开发、技术服务、技术入股、共建载体

参与活动：第二届江苏产学研合作对接大会 2023年高校院所服务苏北五市产学研合作对接活动

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 4 项
已授权专利,其中:发明专利 1 项
专利号:
ZL202110744078.4
ZL202123279886.2
ZL202123256776.4

成果简介

综合介绍

创新要点

(1) 超声空化射流水爆除霜，高效环保，通过声压使水流膨胀破裂，细密气泡瞬间冲击力强，加快冰霜脱落，高效节水，自然环保，相比水喷淋除霜而言，水压降至水喷淋除霜水压的1/15，更好保护排管，超声空化处理后水的作用面积增至3倍，距离长、范围广，用时少，效率增至约10倍。 (2) AI视觉融合激光雷达精确定位监测结霜区域及霜层厚度，在冷库内零下30°的低温，光线昏暗，库内冷冻冷藏品堆积成山，这对库内的结霜情况的监测带来挑战。采用深度相机和激光雷达进行有机融合，在机器人库内巡检时实时精准监测库内的霜情变化，并将结霜区域分布和霜层厚度等信息直观的显示在用户终端。达到所设条件，通知机器人及时除霜。 (3) 仿生攀爬柔性机体，狭小空间畅通，红外热成像SLAM，三维库温湿度感知。结合抓附效率，同时考虑到机器人前进驱动力，故在机器人爪臂处设计尺蠖驱动结构带爪四足和机械臂解决爬管过程中的障碍跨越问题。仿生机械、双机协作。对不同冷库适应性好，实现全面除霜。红外热成像SLAM，感知三维温度。

技术指标

(1) 超声空化射流水爆除霜，以2cm厚霜层300m3冷库为例，除霜速度为 1小时；相比水喷淋除霜而言，超声处理空化后的水压降至水喷淋除霜水压的1/15超声空化处理后与霜层的作用面积增至3倍，效率增至约10倍。 (2) AI视觉融合激光雷达精确定位监测结霜区域及霜层厚度，实时巡检冷库内的霜情变化，视野内识别霜情有无的时间为0.5秒，霜层区域的检测精度在1%，误检测率降至0.1%，并可以通过再巡检消除。 (3) 仿生攀爬柔性机体，狭小空间畅通，攀爬速度>=1m/s,换管速度在0.51m/s，且可以纵横攀爬。

其他说明

完成人信息

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