Gecko Robotics 使用最先進的自動化技術來幫助修復關鍵設施——其中許多設施可以追溯到冷戰時期。

隨著發電廠、煉油廠和制造廠等重要設施的老化，基礎設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，已經開發出一種創新的基礎設施分析和維護方法。

Gecko機器人公司的首席執行官兼聯合創始人Jake Loosararian說："在Gecko，公司的使命是保護今天最關鍵的基礎設施，并幫助形成明天的基礎設施。“

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設施中瀏覽管道：發電廠、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，了解其結構的完整性，以預測它們何時會發生故障，并幫助從一開始就防止故障的發生。"我們看到政府和商業領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的故障方面進行了努力。"Loosararian說："然而，他們往往依靠的是冷戰時期發明的技術，因此他們的維修決策所依據的信息是不準確的，或者是完全錯誤的。客戶需要并希望使用支持硬件的軟件，這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移到主動性的位置。”

使用機器人來檢測和預防基礎設施故障

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，準確地指出問題點在資產上的位置。機器人和Gecko的軟件平臺收集的數據可以在24小時內產生一份準確、詳細和有效的報告。這使設備運營商能夠跟蹤一段時間內的磨損情況，預測何時會發生故障，并計劃何時進行必要的維修--大大減少資產的停工期和生產損失。

安全、準確、快速地收集數據

為了預測和防止資產故障，機器人需要收集數據。然而，這些部門的數據收集仍然經常遵循冷戰時期的做法——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據，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 發現需要快速安全地檢查基礎設施，同時收集比傳統方法更多的數據。公司的解決方案：機器人和軟件。機器人檢查資產并創建覆蓋物理層的數據層——有時包含數百萬個數據點。該軟件分析和解釋這些數據，識別出可以在故障發生前修復的潛在問題區域。

“我們對機器人所做的工作是為數據平臺奠定基礎，該平臺允許對最關鍵的基礎設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。

機器人還能夠監測排放并收集數據以確定減少這些排放的機會。

利用先進制造快速開發機器人

Gecko 使用先進的制造技術來制造高度專業化的機器人。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。該機器人由一個驅動模塊組成，該模塊具有釹稀土磁鐵。Gecko采用快速成型技術、3D打印、激光切割、計算機數控加工等方法，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。

機器人的驅動模塊被設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，并根據水的不同聲學特性來收集準確的數據。

Loosararian 說：“機器人底盤頂部的傳感有效載荷經過專門設計，可以根據實際的輪廓或資產進行大量模塊化。你可能在管道內，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有已知缺陷進行訓練，因為有數百種不同的腐蝕機制可能會影響基礎設施。Gecko 使用其軟件創建資產的數字雙胞胎，其中包括其健康和完整性的表示。預測算法是內部設計的，不僅使用來自機器人的數據，還使用來自其他客戶的數據集和現有的物理學知識，以解釋基礎設施可能在何處、如何以及何時發生故障。

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

Gecko 的方法依賴于快速原型制作。識別現場故障、在實驗室開發更新并讓機器人快速返回現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計理念。”Loosararian 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境中實際工作存在于。”

修復和振興基礎設施正在成為世界各地的優先事項。作為回應，Gecko 正在使用現代技術來識別問題并促進解決老化基礎設施的問題。

Loosararian 說：“將先進的預測軟件與機器人和傳感器等技術相結合是使我們的基礎設施現代化的方法。最有前途的技術是那些能夠進入人類無法進入的危險但關鍵的地方，并且可以收集有關基礎設施、建筑物、橋梁和其他資產的重要數據的技術。最有前途的新基礎設施將與許多已經安裝的系統一起建造。我們發現，工程師們熱衷于尋找解決現實世界問題的方法，并且很高興投入到彌合清潔能源未來差距的艱苦工作中。”

Loosararian 說：“將先進的預測軟件與機器人和傳感器等技術相結合是使我們的基礎設施現代化的方法。最有前途的技術是那些能夠進入人類無法進入的危險但關鍵的地方，并且可以收集有關基礎設施、建筑物、橋梁和其他資產的重要數據的技術。最有前途的新基礎設施將與許多已經安裝的系統一起建造。我們發現，工程師們熱衷于尋找解決現實世界問題的方法，并且很高興投入到彌合清潔能源未來差距的艱苦工作中。”

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 向當地電廠經理提出的一個問題。工廠經理即將關閉他的工廠，因為他的工業基礎設施不斷出現故障，導致電力生產停止。停產每天可能會造成數百萬美元的損失！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。他創辦美國Gecko公司并不是為了快速推銷；他想改變一個行業，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，繼續推動美國Gecko公司向前發展。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公司的夢想成為現實。

美國壁虎機器人公司（Geckorobotics）在 2017 年實現了創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 年生產了4 個新版本的 Gecko TOKA 系列，使團隊能夠檢查更多資產，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。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 名敬業的員工。

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

Geckorobotics研發團隊對TOKA系列進行迭代，發布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。

除了為新資產提供服務外，geckorobotics 的研發團隊還在繼續創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設施？”

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提供了一個本地運營團隊。

每一天，Geckorobotics團隊都在繼續我們的使命，通過機器和平臺保護和維護文明最關鍵的基礎設施。請繼續關注，因為我們的故事才剛剛開始。