一台重约5公斤的机器人，能够吸附在垂直墙面上自由行走，甚至负载70公斤成年人完成倒挂移动……

过去，高空风电叶片打磨、大飞机机身检测、巨轮船体巡检等工作，需要工人冒着高温、粉尘、高空坠落等风险完成；如今，一批由华中科技大学自主研发的吸附式移动作业机器人正走上产业一线，成为这些大国重器的“空中工匠”。

从实验室里的创意样机，到风电、航空、船舶、桥梁、新能源等多个领域规模化应用，在中国科学院院士、华中科技大学机械科学与工程学院教授丁汉的指导下，陶波教授团队历经近十年持续攻关，推动吸附式移动作业机器人从科研成果走向产业产品，为工业具身智能开辟出一条新赛道。

瞄准“高处、险处、难处”

机器人为何要学会“爬墙”？答案写在产业一线。

几年前，在一家风电装备企业生产车间，陶波看到工人们穿着厚重防护服，在数十米长的风电叶片表面进行打磨作业。

“10个人忙6个小时，只能完成一片叶片打磨。”陶波回忆，更让人揪心的是，工人长期处于高空、粉尘和噪声环境中，劳动强度大、安全风险高。

类似场景并不少见。大型飞机蒙皮检测、船舶船体维护、钢结构桥梁巡检、石油储罐检修……这些超大尺寸构件往往表面复杂、作业空间受限，传统工业机器人“够不着、展不开”，大量工作仍依赖人工完成。

随着新能源、高端装备制造等产业快速发展，这一需求愈发迫切。

数据显示，全国在运风电机组超过20万台，民航客机保有量超过4000架，再加上船舶、桥梁、海工平台等庞大市场，仅相关制造与运维产业规模就达到千亿元级别。

“工业机器人已经广泛应用于流水线，但对于大型复杂结构表面作业，仍缺少合适装备。”陶波说，要真正实现“机器换人”，首先必须解决机器人“贴得住、走得稳、做得准”三大难题。

十年磨一剑攻克关键技术

让机器人爬上墙，并非易事。

面对风电叶片、大飞机机身等非金属复杂曲面，团队研发出负压吸附机器人；面对钢构桥梁、储罐、高货架等铁磁结构，则研发出仿生磁足式爬壁机器人。

两条技术路线，瞄准的是不同工业场景。

负压吸附机器人利用负压系统牢牢“吸”附在作业表面，即便面对大曲率异形曲面，也能实现自主运动和精准定位；仿生磁足式机器人则借鉴生物足式运动原理，通过自主研发的微型电永磁模块，实现墙面攀爬、顶部倒挂和复杂结构跨越。

其难度远超普通机器狗。

钢结构表面姿态变化大，既要保证吸附牢靠，又要保证运动灵活。为此，团队先后攻克足端吸附、姿态控制、倒挂运动、复杂环境感知等多项关键技术。

从2018年启动系统研发，到形成两大技术体系，再到不断迭代优化，这是一场持续近十年的技术长跑。

华中科技大学石颖博士带领团队推动负压吸附机器人率先实现产业化落地；李安博士则持续深耕磁吸附技术研发，突破多项核心技术瓶颈。

一个个实验数据、一轮轮样机测试，让实验室里的概念逐渐变成真实产品。

如今，负压吸附机器人能够在复杂曲面上实现毫米级定位精度，并根据不同需求搭载打磨、检测、超声探伤等多种工具。

磁足机器人则能够从水平面攀爬至竖直墙面，再完成顶部倒挂移动，展现出强大的环境适应能力。

“我们的目标不是做一个能爬墙的机器人，而是做一个能够稳定作业的工业装备。”石颖说。

从实验室走向产业一线

真正检验科技成果价值的，是市场。

2023年，负压吸附机器人正式进入风电行业生产线。在风电叶片打磨场景中，机器人可自主规划路径、连续作业，效率达到人工的5倍以上，并支持全天候运行。过去需要多人协同完成的高空打磨作业，如今只需少量技术人员远程监控即可完成。

在航空领域，机器人已进入国内头部航空制造企业，承担飞机壁板检测、机身精密打磨等关键工序。面对航空制造毫米级精度要求，机器人凭借稳定定位能力实现标准化作业，有效解决人工加工一致性不足问题。

团队还率先突破水陆两栖吸附技术，研发出可在水上、水下连续作业的吸附式机器人，为大型海工装备、水利工程运维提供新方案。

另一条技术路线同样加速走向市场。

目前，仿生磁足式爬壁机器人已获得国内头部锂电池企业超过300万元订单，将应用于高货架消防应急场景。火情发生时，机器人可沿货架快速攀爬至高处火源区域，开展侦察和初期处置，为消防救援争取宝贵时间。

从风电叶片到国产大飞机，从大型船舶到新能源仓储，从钢结构桥梁到海上平台，这支扎根湖北的科研团队，正不断拓展工业具身智能的应用边界。

在丁汉院士看来，具身智能不仅是人工智能的重要发展方向，更是推动制造业转型升级的重要抓手。

如今，吸附式移动作业机器人已形成覆盖负压吸附、磁吸附、轮式移动、足式移动等多种技术路线的平台化产品体系。未来，团队还将持续提升机器人负载能力、自主决策水平和复杂环境适应能力，让更多机器人走向工业现场“高处、险处、难处”。

从高校实验室到产业一线，从论文成果到市场产品，十年磨一剑的背后，是湖北科技创新与产业创新深度融合的生动实践。越来越多“爬”上大国重器的机器人，正在为中国智造注入新力量。（湖北日报通讯员 郭悦明）