Gecko Robotics 使用最先進的自動化技術(shù)來幫助修復關(guān)鍵設(shè)施——其中許多設(shè)施可以追溯到冷戰(zhàn)時期。

隨著發(fā)電廠、煉油廠和制造廠等重要設(shè)施的老化，基礎(chǔ)設(shè)施的維護和更新正成為日益緊迫的問題。擁有應對這些挑戰(zhàn)的技能的工程師肯定會有很大的需求。美國Gecko機器人公司，已經(jīng)開發(fā)出一種創(chuàng)新的基礎(chǔ)設(shè)施分析和維護方法。

Gecko機器人公司的首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人Jake Loosararian說："在Gecko，公司的使命是保護今天最關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施，并幫助形成明天的基礎(chǔ)設(shè)施。“

Gecko Robotics Toka 4 機器人檢查鍋爐壁。圖片由 Gecko Robotics 提供。

Gecko制造的機器人可以爬墻，爬過天花板，并在當今一些最重要的基礎(chǔ)設(shè)施中瀏覽管道：發(fā)電廠、煉油廠、制造廠、水電站大壩，甚至船舶和潛艇。這些機器人分析資產(chǎn)，了解其結(jié)構(gòu)的完整性，以預測它們何時會發(fā)生故障，并幫助從一開始就防止故障的發(fā)生。"我們看到政府和商業(yè)領(lǐng)導人在預測運行電力、制造、石油和天然氣、市政、航空航天等部門的物理資產(chǎn)的故障方面進行了努力。"Loosararian說："然而，他們往往依靠的是冷戰(zhàn)時期發(fā)明的技術(shù)，因此他們的維修決策所依據(jù)的信息是不準確的，或者是完全錯誤的?？蛻粜枰⑾Ｍ褂弥С钟布能浖@樣他們就可以預測弱點、故障和維修，將他們從反應性的位置轉(zhuǎn)移到主動性的位置?！?/p>

使用機器人來檢測和預防基礎(chǔ)設(shè)施故障

Gecko的遙控機器人可以垂直和水平攀爬，使用磁鐵粘附在各種材料上。它們使用超聲波傳感器、定位傳感器、激光器和高清攝像頭來掃描磨損、腐蝕、裂縫、起泡和其他形式的退化。機器人還使用定位技術(shù)，準確地指出問題點在資產(chǎn)上的位置。機器人和Gecko的軟件平臺收集的數(shù)據(jù)可以在24小時內(nèi)產(chǎn)生一份準確、詳細和有效的報告。這使設(shè)備運營商能夠跟蹤一段時間內(nèi)的磨損情況，預測何時會發(fā)生故障，并計劃何時進行必要的維修--大大減少資產(chǎn)的停工期和生產(chǎn)損失。

安全、準確、快速地收集數(shù)據(jù)

為了預測和防止資產(chǎn)故障，機器人需要收集數(shù)據(jù)。然而，這些部門的數(shù)據(jù)收集仍然經(jīng)常遵循冷戰(zhàn)時期的做法——這可能既耗時、危險又不準確。一名工人在懸空一百英尺的繩索末端懸吊著一個傳感器，無法收集到太多可靠的數(shù)據(jù)，將他們的生命置于危險之中，并且無法從根本上解決問題。

Gecko 發(fā)現(xiàn)需要快速安全地檢查基礎(chǔ)設(shè)施，同時收集比傳統(tǒng)方法更多的數(shù)據(jù)。公司的解決方案：機器人和軟件。機器人檢查資產(chǎn)并創(chuàng)建覆蓋物理層的數(shù)據(jù)層——有時包含數(shù)百萬個數(shù)據(jù)點。該軟件分析和解釋這些數(shù)據(jù)，識別出可以在故障發(fā)生前修復的潛在問題區(qū)域。

“我們對機器人所做的工作是為數(shù)據(jù)平臺奠定基礎(chǔ)，該平臺允許對最關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施進行完全透明和治理，并確保我們永遠不會對橋梁倒塌、水電站大壩倒塌或停電感到驚訝”，Loosararian 說。

機器人還能夠監(jiān)測排放并收集數(shù)據(jù)以確定減少這些排放的機會。

利用先進制造快速開發(fā)機器人

Gecko 使用先進的制造技術(shù)來制造高度專業(yè)化的機器人。機器人的早期模型對有效載荷進行單點聲學傳感和視覺檢查。該機器人由一個驅(qū)動模塊組成，該模塊具有釹稀土磁鐵。Gecko采用快速成型技術(shù)、3D打印、激光切割、計算機數(shù)控加工等方法，快速改進其機器人模型，使其能夠承載更大的聲學傳感器有效載荷。

機器人的驅(qū)動模塊被設(shè)計成彼此獨立自主地工作，這樣它就可以在困難的地形上行駛而不會失去對表面的抓地力。這些機器人甚至可以在水下運行，并根據(jù)水的不同聲學特性來收集準確的數(shù)據(jù)。

Loosararian 說：“機器人底盤頂部的傳感有效載荷經(jīng)過專門設(shè)計，可以根據(jù)實際的輪廓或資產(chǎn)進行大量模塊化。你可能在管道內(nèi)，你可能在平坦的墻上，你可能在 300 英尺高的空中，你必須確保你能夠收集到良好的信號......但你也必須確保有良好的與機器人的附著力。”

該公司還使用機器學習來訓練機器人如何快速處理和分析聲學信號，并就腐蝕等因素造成的現(xiàn)有已知缺陷進行訓練，因為有數(shù)百種不同的腐蝕機制可能會影響基礎(chǔ)設(shè)施。Gecko 使用其軟件創(chuàng)建資產(chǎn)的數(shù)字雙胞胎，其中包括其健康和完整性的表示。預測算法是內(nèi)部設(shè)計的，不僅使用來自機器人的數(shù)據(jù)，還使用來自其他客戶的數(shù)據(jù)集和現(xiàn)有的物理學知識，以解釋基礎(chǔ)設(shè)施可能在何處、如何以及何時發(fā)生故障。

Gecko 的大部分快速迭代都是在部署機器人進行分析的基礎(chǔ)設(shè)施的位置上完成的——這是一種與設(shè)計機器人的傳統(tǒng)方法截然不同的方法?！拔艺J為大多數(shù)機器人專家的謬誤是我們喜歡在受控環(huán)境中設(shè)計東西?！盠oosararian 說：“這與 Gecko 最初創(chuàng)造機器人的方式相反。我們通過創(chuàng)造可能不那么漂亮但實用的東西來創(chuàng)造機器人。然后我們幾乎每天都在客戶現(xiàn)場試用這些設(shè)計。”

Gecko 的方法依賴于快速原型制作。識別現(xiàn)場故障、在實驗室開發(fā)更新并讓機器人快速返回現(xiàn)場有助于促進改進和解決問題。這使公司不僅能夠快速響應客戶的需求，而且能夠適應市場的變化。

“一開始，我們在使用金屬之前先使用塑料或木材，只是為了在實際使用更昂貴的材料制造任何東西之前測試機械設(shè)計理念?！盠oosararian 說：“我們必須確保我們的平臺具有高度的模塊化，以便我們可以在客戶現(xiàn)場快速更改機器人的配置，以確保我們能夠在一個完全不適合機器人的環(huán)境中實際工作存在于?！?/p>

修復和振興基礎(chǔ)設(shè)施正在成為世界各地的優(yōu)先事項。作為回應，Gecko 正在使用現(xiàn)代技術(shù)來識別問題并促進解決老化基礎(chǔ)設(shè)施的問題。

Loosararian 說：“將先進的預測軟件與機器人和傳感器等技術(shù)相結(jié)合是使我們的基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化的方法。最有前途的技術(shù)是那些能夠進入人類無法進入的危險但關(guān)鍵的地方，并且可以收集有關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施、建筑物、橋梁和其他資產(chǎn)的重要數(shù)據(jù)的技術(shù)。最有前途的新基礎(chǔ)設(shè)施將與許多已經(jīng)安裝的系統(tǒng)一起建造。我們發(fā)現(xiàn)，工程師們熱衷于尋找解決現(xiàn)實世界問題的方法，并且很高興投入到彌合清潔能源未來差距的艱苦工作中?！?/p>

Loosararian 說：“將先進的預測軟件與機器人和傳感器等技術(shù)相結(jié)合是使我們的基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化的方法。最有前途的技術(shù)是那些能夠進入人類無法進入的危險但關(guān)鍵的地方，并且可以收集有關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施、建筑物、橋梁和其他資產(chǎn)的重要數(shù)據(jù)的技術(shù)。最有前途的新基礎(chǔ)設(shè)施將與許多已經(jīng)安裝的系統(tǒng)一起建造。我們發(fā)現(xiàn)，工程師們熱衷于尋找解決現(xiàn)實世界問題的方法，并且很高興投入到彌合清潔能源未來差距的艱苦工作中?！?/p>

2012 年在美國格羅夫城市學院學習電氣工程時，這個問題是 Jake Loosararian 向當?shù)仉姀S經(jīng)理提出的一個問題。工廠經(jīng)理即將關(guān)閉他的工廠，因為他的工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施不斷出現(xiàn)故障，導致電力生產(chǎn)停止。停產(chǎn)每天可能會造成數(shù)百萬美元的損失！從歷史上看，人工檢查緩慢、不準確且危險，甚至導致當年早些時候發(fā)電廠死亡。

Jake在大學里決定他可以提供幫助，并建造了一個爬墻機器人來解決這個百年老問題。

Jake于2013年5 月創(chuàng)立了美國壁虎機器人公司（geckorobotics）后來辭去了工作。在接下來的 3 年里，他一直致力于引導 美國Gecko公司。在制造出他的第一個機器人三年后，Loosararian 做出了一個決定。一家大型能源公司想要收購geckorobotics。

盡管利潤豐厚，Loosararian 拒絕了他們的提議。他創(chuàng)辦美國Gecko公司并不是為了快速推銷；他想改變一個行業(yè)，并在此過程中解決百年老問題。在告訴他們不之后，他搬到了CMU 附近的匹茲堡，繼續(xù)推動美國Gecko公司向前發(fā)展。美國Gecko公司正在取得進展，但時間不多了。

Jake名下有 300 美元，睡在他最好朋友的公寓樓層，決心讓美國Gecko公司的夢想成為現(xiàn)實。

美國壁虎機器人公司（Geckorobotics）在 2017 年實現(xiàn)了創(chuàng)紀錄的應用和利潤增長。

Geckorobotics機器人檢查小組 (GRIT) 在 17 個不同的州進行了 25 次檢查。Gecko 工程師在 2017 年生產(chǎn)了4 個新版本的 Gecko TOKA 系列，使團隊能夠檢查更多資產(chǎn)，包括鍋爐、坦克和筒倉。

2018 年，Geckorobotics籌集了 700 萬美元的 A 輪融資，由著名公司Founders Fund領(lǐng)投，該公司是一家總部位于加利福尼亞的風險投資公司，投資于“革命性”技術(shù)。Westly Group、Mark Cuban 和 Justin Kan 也是主要貢獻者。

Geckorobotics的收入在 2018 年增長了 5 倍，公司開始擴大規(guī)模。2018 年開始時只有 10 名員工，但到新的一年增長到 60 名。今天，Gecko 擁有超過 110 名敬業(yè)的員工。

Geckorobotics在 2019 年進入了兩個新行業(yè)：造紙和紙漿以及石油和天然氣。

Geckorobotics研發(fā)團隊對TOKA系列進行迭代，發(fā)布TOKA 4，提供更多的檢測角度、更快的速度、更好的移動性和定位能力。

除了為新資產(chǎn)提供服務(wù)外，geckorobotics 的研發(fā)團隊還在繼續(xù)創(chuàng)造新的尖端機器人檢測和軟件解決方案，我們將努力回答 Jake 最初提出的問題：“您為什么信任您周圍的基礎(chǔ)設(shè)施？”

擴展到德克薩斯州休斯頓后，Geckorobotics為著名的石油和天然氣行業(yè)提供了一個本地運營團隊。

每一天，Geckorobotics團隊都在繼續(xù)我們的使命，通過機器和平臺保護和維護文明最關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施。請繼續(xù)關(guān)注，因為我們的故事才剛剛開始。