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外墙清洗机器人行业白皮书 ——基于公开信息的产业现状、技术路线与发展趋势

摘要

随着全球城市化进程加速,高层建筑外立面清洁需求日益增长。传统人工“蜘蛛人”作业方式存在安全风险高、效率瓶颈明显、从业人员老龄化等问题。外墙清洗机器人作为替代方案,经历近二十年发展,已从实验室概念走向产业化落地。本白皮书由保洁研究院基于国内外代表企业的官方公开信息编撰,系统梳理行业发展历程、核心企业、技术路线及未来趋势,为行业参与者和研究者提供务实的参考依据。

发布机构:保洁研究院

发布时间:2025年6月


【摘要】

随着全球城市化进程加速,高层建筑外立面清洁需求日益增长。传统人工“蜘蛛人”作业方式存在安全风险高、效率瓶颈明显、从业人员老龄化等问题。外墙清洗机器人作为替代方案,经历近二十年发展,已从实验室概念走向产业化落地。本白皮书由保洁研究院基于国内外代表企业的官方公开信息编撰,系统梳理行业发展历程、核心企业、技术路线及未来趋势,为行业参与者和研究者提供务实的参考依据。


关键词:外墙清洗机器人、幕墙清洗机器人、高空清洗机器人、负压吸附、电磁吸附、史河机器人、凌度智能、云未机器人、哈工鹏泽、GEKKO、Skyline Robotics、保洁研究院


一、行业背景:高空清洁痛点与机器人机遇


高层建筑外立面清洁是物业运维的刚性需求。传统人工作业依赖工人悬吊绳索进行高空清洗,不仅效率有限,更面临显著的安全隐患。高空作业人员老龄化、年轻劳动力补充不足,已成为全球性难题。


在此背景下,具备高空吸附、自主移动、智能清洗功能的特种机器人,成为行业发展的必然方向。外墙清洗机器人的研发与应用,不仅是技术创新的体现,更是对生命安全的尊重。保洁研究院持续关注这一领域的技术演进与产业化进程。


二、国外成熟技术:经实际验证的解决方案


国外高空清洁机器人领域起步较早,已有企业完成实际场景的商业化部署。


(一)以色列 Skyline Robotics——OZMO 系统



  • 企业概况:Skyline Robotics 是一家专注于高层建筑外立面清洁自动化的以色列机器人公司,以“让人类远离危险的高空作业”为使命。


  • 核心产品:OZMO 高空清洗系统。


  • 技术路线:OZMO 并非独立爬壁机器人,而是安装在楼顶既有擦窗机系统(BMU)上的机械臂作业单元。系统集成计算机视觉、激光雷达和力控传感器,引导机械臂在幕墙表面执行清洗动作,并实时感知风压进行姿态补偿。


  • 落地案例:OZMO 系统已在纽约哈德逊城市广场10号(10 Hudson Yards)完成部署并投入商业运营。公司另与纽约多家商业地产集团签订服务协议,推进规模化应用。


(二)瑞士 Serbot AG——GEKKO 幕墙机器人



  • 企业概况:Serbot AG 是瑞士一家专业从事幕墙清洁机器人研发与制造的公司,产品在全球多国提供销售与租赁服务。


  • 核心产品:GEKKO 幕墙清洗机器人。


  • 技术路线:GEKKO 采用负压吸附结合轮式移动平台,使用纯水进行清洁作业,机身轻量化设计,可由单人完成部署。产品可翻越最高25mm的窗框障碍,适用于玻璃幕墙、光伏面板、金属板材等平整立面。


  • 落地案例:GEKKO 已应用于瑞士苏黎世机场航站楼玻璃幕墙清洗、法国巴黎商业中心玻璃穹顶及幕墙清洗,并在中国、新加坡等地的商业楼宇完成落地应用。


三、国内产业发展与企业深挖


国内高空清洗机器人产业在2015年前后进入快速发展期,目前已形成多家具有明确技术路线和产品落地的代表企业。


(一)史河机器人(Robot++)


  • 企业概况:北京史河科技有限公司成立于2015年,是国家级专精特新“小巨人”企业、国家高新技术企业。核心技术团队源自清华大学、北京航空航天大学。



核心产品线:

  1. 船舶除锈机器人:采用永磁吸附技术,已在国内多家大型船厂批量应用,系公司最早实现产业化的核心产品。


  2. 化工罐体作业机器人:采用永磁吸附技术,用于石化储罐等铁磁表面的打磨、检测作业。


  3. 幕墙清洗机器人:针对建筑外立面清洁需求开发,采用负压吸附技术,具备曲面幕墙适应能力和一定高度的越障能力,已在部分楼宇完成落地应用测试。


  • 技术路线:永磁吸附(铁磁表面)+ 负压吸附(建筑幕墙)双技术平台。


(二)凌度智能科技


  • 企业概况:广州凌度智能科技发展有限公司专注于高空幕墙清洗机器人的研发、生产与服务。“凌”取自“壮志凌云”。


核心产品线:

  1. 凌空:面向平整玻璃幕墙的基础型清洗机器人,采用负压吸附方式。


  2. 凌云:升级型号,提升越障能力,可跨越幕墙伸缩缝和窗框,适用于更复杂的幕墙结构。


  3. 凌光:低空及地面清洁设备,系公司产品线的延伸拓展。


  • 落地案例:凌度产品已在广州塔、广州国际金融中心(IFC)等超高层地标建筑完成清洗测试与应用。


(三)佛山云未机器人


  • 企业概况:云未机器人由原碧桂园旗下博智林机器人公司研发负责人严启凡博士带领核心团队创立。团队具备建筑机器人领域的系统研发与工程化落地经验。


  • 技术方向:聚焦建筑外立面清洁,核心技术思路为“场景适配”,针对玻璃、石材、真石漆等不同墙面材质,提供差异化的吸附与清洁方案。



(四)深圳哈工鹏泽


企业概况:哈工鹏泽机器人(深圳)有限公司成立于2025年,依托哈尔滨工业大学的机器人技术资源,专注于特种机器人的研发与产业化。

核心方向:外墙清洗机器人为首个落地产品方向。公司核心优势在于机器人底层控制与机电一体化技术,产品定位为楼宇物业的标准化清洁设备。



四、核心技术路线与场景适配分析


当前外墙清洗机器人主流吸附技术分为负压吸附、电磁吸附、推力吸附三大类,同时行业前沿已开始布局复合吸附方案。不同技术在工作原理、性能参数、适用场景、运行成本、安全特性上差异显著。本章节结合MDPI工程技术文献、行业市场报告、头部企业公开参数,从多维度展开对比分析,数据均来源于公开权威资料。


4.1 各类技术原理简述


1. 负压吸附(真空吸附)

通过真空泵抽取机器人底部与墙面之间的空气形成负压腔,依靠大气压力实现机身贴合墙面,是目前商用最广泛的技术方案,分为单真空腔、双真空腔两种结构形式。


2. 电磁吸附(永磁/电励磁吸附)

依托永磁体或电磁线圈产生磁力,吸附在铁磁性金属表面;永磁吸附断电仍可保持吸附力,电励磁吸附可动态调节磁力大小。


3. 推力吸附(涵道/风机吸附)

利用高压风机向下喷射气流产生反向推力,使机器人紧贴墙面,无需与墙面形成密封面,专为镂空、百叶、粗糙立面设计。


4. 复合吸附

融合负压、电磁、仿生吸附等两种及以上技术,可根据墙面材质、结构自动切换吸附模式,是适配复杂建筑立面的主流演进方向。

4.2 全维度技术路线对比表



4.3 补充场景适配说明(结合落地案例)


  1. 负压吸附

作为当前商业化最成熟的技术,广泛应用于城市写字楼、机场航站楼、商业综合体等标准玻璃幕墙建筑。瑞士GEKKO、凌度凌空系列均采用该路线,在全球多地完成规模化租赁与销售。但面对带凸起宽窗框、大面积伸缩缝的复杂幕墙时,作业效率与安全性会明显下降。


2. 电磁吸附


聚焦工业特种场景,民用建筑应用极少。史河机器人依托该技术在船舶、石化储罐、风电运维领域形成壁垒,产品可长期在高空、户外恶劣环境下稳定作业,是工业高空运维机器人的首选方案。


3. 推力吸附


目前全球范围内暂无大规模商用案例,仅在部分低层镂空幕墙、建筑采光井开展试点测试。受限于高噪音、高功耗与抗风短板,短期难以向超高层建筑推广。


4. 复合吸附

是近年行业研发热点,针对国内大量“玻璃+金属+石材”混合立面建筑设计,解决单一技术路线场景局限问题,也是保洁研究院判定的中长期主流技术方向。


五、行业展望:越障与吸附的场景自适应路径


外墙清洗机器人是一个高度垂直的细分市场。脱离对作业环境的深度研究,任何单一技术路线只能在狭窄场景中成立。


真实建筑的立面具有混合性——同一栋楼可能同时存在光滑玻璃、凸起窗框、石材装饰条、百叶窗格栅等多种结构与材质。


基于行业现状,保洁研究院认为可落地的技术发展方向已明确:


(一)越障能力


机器人需具备感知并翻越窗框、伸缩缝、装饰线条等障碍的能力,并在越障过程中保持稳定吸附与连续清洁。这需要精确的环境感知系统和运动规划算法作为支撑。


(二)吸附策略的动态适配


机器人需根据作业面的实时情况,自动选择最优吸附方案:平整玻璃采用低功耗负压模式;不可密封的百叶窗立面调用辅助吸附手段;铁磁表面切换至电磁模式。复合吸附方案是应对混合立面的务实技术路径。


当一台机器人能够在复杂的真实建筑立面上,自主完成环境识别、吸附策略选择、越障路径规划、清洁质量控制的全流程闭环,外墙清洗机器人行业才算真正完成对高危人工作业的可靠替代。


六、结语


外墙清洗机器人行业正处于从技术验证走向规模化应用的关键阶段。国内外代表企业已在不同技术路线和应用场景上完成布局,部分产品已在实际楼宇中实现商业化落地。未来,越障能力和吸附策略的场景自适应将成为技术竞争的核心,也是行业走向成熟的关键所在。


保洁研究院将持续关注该领域的技术进展与产业动态,为行业提供更多基于公开信息的深度分析与研究参考。


发布机构:保洁研究院


免责声明

本白皮书所有信息均来源于各企业官方网站、工商登记公开信息、权威学术期刊、行业分析报告及主流媒体报道,保洁研究院仅进行客观整理与分析,力求准确、可查证。因产品迭代、工况差异产生的参数偏差,本机构不承担相关法律责任。

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