CN106809296A - 一种用于风力发电机叶片检测的机器人平台 - Google Patents

一种用于风力发电机叶片检测的机器人平台 Download PDF

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周友行
贺洪江
史宝强
孔拓
刘镇海
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    • B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
    • B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
    • B62D57/032—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members with alternately or sequentially lifted supporting base and legs; with alternately or sequentially lifted feet or skid

Abstract

一种用于风力发电机叶片检测的机器人平台，它包括连接板（3）、两个直行装置（1）、转向装置（2）；所述两个直行装置（1）结构完全相同，对称安装在连接板（3）下面的两边；所述转向装置（2）安装在连接板（3）下面的中心位置；所述直行装置（1）包括两个支撑架（19）、两个滑块（12）、两个导轨（15）、直行顶板（11）、直行底板（10）、三个吸盘组件、越障组件、推拉杆（17）；所述转向装置（2）包括两个微型真空泵（24）、转向顶板（21）、转向底板（22）、六个吸盘组件、两个越障组件、舵机（23）。它转向容易、壁面适应性强、运行阻力小、控制简单。在风力发电机叶片检测领域有着很大的应用前景。

Description

一种用于风力发电机叶片检测的机器人平台
技术领域
本发明涉及风力发电机叶片检测领域，具体是一种用于风力发电机叶片检测的机器人平台。
背景技术
风力发电机叶片是风力发电机的核心部件之一，也是捕获风能的装置，其性能直接影响到整个系统的性能。空气中各种介质几乎每时每刻都在侵蚀着叶片，每年都要对其进行定期检查以保证叶片正常工作。
目前，国内对风力发电机叶片的检测缺乏专业的设备，通常采用传统的绳索接近作业法，这种类似“蜘蛛人”式的检测方法不仅效率低下，工人安全也得不到保障，而且受天气环境的影响较大。因此，研究一种用于风力发电机叶片检测的机器人平台成为社会的发展趋势。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有直行、转向、越障等功能，并且转向容易、壁面适应性强、运行阻力小、控制简单、用于风力发电机叶片检测的机器人平台。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：它包括连接板3、两个直行装置1、转向装置2；所述两个直行装置1结构完全相同，对称安装在连接板3下面的两边；所述转向装置2安装在连接板3下面的中心位置；所述直行装置1包括两个支撑架19、两个滑块12、两个导轨15、直行顶板11、直行底板10、三个吸盘组件、越障组件、推拉杆17；支撑架19下端固定在滑块12上，滑块12套在导轨15上，导轨15固定在直行顶板11上，直行顶板11位于直行底板10的正上方，并通过三个吸盘组件和越障组件与直行底板10相连接，推拉杆17轴径小的一端固定在矮支座16上，矮支座16固定在支撑架19上，推拉杆17轴径大的一端固定在高支座20上，高支座20固定在直行顶板11上；所述转向装置2包括两个微型真空泵24、转向顶板21、转向底板22、六个吸盘组件、两个越障组件、舵机23；两个微型真空泵24对称固定在转向顶板21上，转向顶板21位于转向底板22的正上方，并通过六个吸盘组件和两个越障组件与转向底板22相连接，舵机23固定在转向顶板21的中心位置，舵机23轴端与舵盘25相连，舵盘25固定在连接板3下面的中心位置。
所述越障组件包括直流减速电机14、齿轮、齿条18、固定板13；直流减速电机14分别安装在直行顶板11和转向顶板21上，且直流减速电机14轴端装有齿轮，齿轮与齿条18连接，齿条18安装在固定板13上，固定板13分别安装在直行底板10和转向底板22上。
所述吸盘组件包括吸盘9、球铰链、金具5、直线轴承6；吸盘9与球铰链一端通过螺纹连接，球铰链另一端通过螺纹分别直行底板10和转向底板22上的金具5下端相连接，金具5上开有通气孔7，金具5上端套在直线轴承6里，直线轴承6分别安装在直行顶板11和转向顶板21上。
所述球铰链内部为中空结构，包括球头销8和球壳4，球头销8与球壳4可相对转动。
所述两个微型真空泵24通过气管和气管接头分别与金具5上的通气孔7相连接，从而使吸盘9内产生真空。
本发明具有以下效果：一种采用交替行走方式、全电动、真空吸附的用于风力发电机叶片检测的机器人平台，能在风力发电机叶片上完成直行、转向、越障等动作，可以提高风力发电机叶片检测效率，保障工作人员安全，具有转向容易、运行阻力小、壁面适应性强和控制简单的特点。
附图说明
图1是本发明的总装配图
图2是本发明的俯视图
图3是本发明的主视图
图4是本发明的吸盘组件装配图
图5是本发明的直行装置装配图
图6是本发明的转向装装配图
图7是本发明的直行示意图
图8是本发明的转向示意图
图中：1-直行装置，2-转向装置，3-连接板，4-球壳，5-金具，6-直线轴承，7-通气孔，8-球头销，9-吸盘，10-直行底板，11-直行顶板，12-滑块，13-固定板，14-直流减速电机，15-导轨，16-矮支座，17-推拉杆，18-齿条，19-支撑架，20-高支座，21-转向顶板，22-转向底板，23-舵机，24-微型真空泵，25-舵盘。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
实施例1，本发明包括连接板3、两个直行装置1、转向装置2，直行装置1用于机器人的前进后退，转向装置2用于改变机器人的直行方向；所述两个直行装置1结构完全相同，对称安装在连接板3下面的两边；所述转向装置2安装在连接板3下面的中心位置；所述直行装置1包括两个支撑架19、两个滑块12、两个导轨15、直行顶板11、直行底板10、三个吸盘组件、越障组件、推拉杆17；支撑架19下端固定在滑块12上，滑块12套在导轨15上，导轨15固定在直行顶板11上，直行顶板11位于直行底板10的正上方，并通过三个吸盘组件和越障组件与直行底板10相连接，推拉杆17轴径小的一端固定在矮支座16上，矮支座16固定在支撑架19上，推拉杆17轴径大的一端固定在高支座20上，高支座20固定在直行顶板11上，推拉杆17用于提供直行所需的动力；所述转向装置2包括两个微型真空泵24、转向顶板21、转向底板22、六个吸盘组件、两个越障组件、舵机23；两个微型真空泵24对称固定在转向顶板21上，转向顶板21位于转向底板22的正上方，并通过六个吸盘组件和两个越障组件与转向底板22相连接，舵机23固定在转向顶板21的中心位置，舵机23轴端与舵盘25相连，舵盘25固定在连接板3下面的中心位置，舵机23用于提供转向所需动力。参阅图1至图8。
实施例2，所述越障组件包括直流减速电机14、齿轮、齿条18、固定板13；直流减速分别安装在直行顶板11和转向顶板21上，且直流减速电机14轴端装有齿轮，齿轮与齿条18连接，齿条18安装在固定板13上，固定板13分别安装在直行底板10和转向底板22上，通过直流减速电机14的正反转可带动相应的吸盘9上下移动，从而进行越障和吸附。参阅图1至图8，其余同实施例1。
实施例3，所述吸盘组件包括吸盘9、球铰链、金具5、直线轴承6；吸盘9与球铰链一端通过螺纹连接，球铰链另一端通过螺纹分别直行底板10和转向底板22上的金具5下端相连接，金具5上开有通气孔7，金具5上端套在直线轴承6里，直线轴承6分别安装在直行顶板11和转向顶板21上，金具5上端与直线轴承6形成滚动连接，可以减少金具5运动时所产生的阻力。参阅图1至图8，其余同上述实施例。
实施例4，所述球铰链内部为中空结构，中空结构用于让气体通过，包括球头销8和球壳4，球头销8与球壳4可相对转动，用于适应风力发电机叶片的曲面结构。参阅图1至图8，其余同上述实施例。
实施例5，所述两个微型真空泵24通过气管和气管接头分别与金具5上的通气孔7相连接，从而使吸盘9内产生真空，提供机器人在爬行时所需的吸附力。参阅图1至图8，其余同上述实施例。
实施例6，本发明的直行：如图7所示，机器人处于初始状态，控制微型真空泵24抽取吸盘9内的空气，使整个机器人吸附在壁面上，步骤一：解除直行装置1上吸盘9的吸附力，控制直行顶板11上的直流减速电机14正转带动直行底板10吸盘9上升一定高度；步骤二：控制推拉杆17回拉到极限位置，使直行装置1直线移动；步骤三：控制直行顶板11上的直流减速电机14反转带动直行底板10的吸盘9下降与壁面贴合，启动微型真空泵24，使直行装置1吸附在壁面上；步骤四：解除转向装置2上吸盘9的吸附力，控制转向顶板21上的直流减速电机14正转带动转向底板22的吸盘9上升一定高度，步骤五：控制推拉杆17推出到极限位置，使连接板3和转向装置2直线移动；步骤六：控制转向顶板21上的直流减速电机14反转带动转向底板22的吸盘9下降与壁面贴合，启动相应的微型真空泵24，使转向装置2吸附在壁面上；通过重复上述步骤，可使机器人移动到相应的位置。参阅图1-8，其余同上述实施例。
实施例7，本发明的转向：如图8所示，机器人处于初始状态，控制微型真空泵24抽取吸盘9内的空气，使整个机器人吸附在壁面上，步骤一：解除直行装置1上吸盘9的吸附力，控制直行顶板11上的直流减速电机14正转，带动直行底板10吸盘9上升一定高度；步骤二：控制舵机23轴旋转带动连接板3与直行装置1旋转，从而改变机器人的直行方向；步骤三：控制直行顶板11上的直流减速电机14反转，带动直行底板10的吸盘9下降与壁面贴合，启动微型真空泵24，使直行装置1吸附在壁面上，实现机器人转向。参阅图1至图8，其余同上述实施例。

Claims (5)

1.一种用于风力发电机叶片检测的机器人平台，其特征在于：它包括连接板（3）、两个直行装置（1）、转向装置（2）；所述两个直行装置（1）结构完全相同，对称安装在连接板（3）下面的两边；所述转向装置（2）安装在连接板（3）下面的中心位置；所述直行装置（1）包括两个支撑架（19）、两个滑块（12）、两个导轨（15）、直行顶板（11）、直行底板（10）、三个吸盘组件、越障组件、推拉杆（17）；支撑架（19）下端固定在滑块（12）上，滑块（12）套在导轨（15）上，导轨（15）固定在直行顶板（11）上，直行顶板（11）位于直行底板（10）的正上方，并通过三个吸盘组件和越障组件与直行底板（10）相连接，推拉杆（17）轴径小的一端固定在矮支座（16）上，矮支座（16）固定在支撑架（19）上，推拉杆（17）轴径大的一端固定在高支座（20）上，高支座（20）固定在直行顶板（11）上；所述转向装置（2）包括两个微型真空泵（24）、转向顶板（21）、转向底板（22）、六个吸盘组件、两个越障组件、舵机（23）；两个微型真空泵（24）对称固定在转向顶板（21）上，转向顶板（21）位于转向底板（22）的正上方，并通过六个吸盘组件和两个越障组件与转向底板（22）相连接，舵机（23）固定在转向顶板（21）上的中心位置，舵机（23）轴端与舵盘（25）相连，舵盘（25）固定在连接板（3）下面的中心位置。
2.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机叶片检测的机器人平台，其特征在于：所述越障组件包括直流减速电机（14）、齿轮、齿条（18）、固定板（13）；直流减速电机（14）分别安装在直行顶板（11）和转向顶板（21）上，且直流减速电机（14）轴端装有齿轮，齿轮与齿条（18）连接，齿条（18）安装在固定板（13）上，固定板（13）分别安装在直行底板（10）和转向底板（22）上。
3.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机叶片检测的机器人平台，其特征在于：所述吸盘组件包括吸盘（9）、球铰链、金具（5）、直线轴承（6）；吸盘（9）与球铰链一端通过螺纹连接，球铰链另一端通过螺纹分别直行底板（10）和转向底板（22）上的金具（5）下端相连接，金具（5）上开有通气孔（7），金具（5）上端套在直线轴承（6）里，直线轴承（6）分别安装在直行顶板（11）和转向顶板（21）上。
4.根据权利要求3所述的一种用于风力发电机叶片检测的机器人平台，其特征在于：所述球铰链内部为中空结构，包括球头销（8）和球壳（4），球头销（8）与球壳（4）可相对转动。
5.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机叶片检测的机器人平台，其特征在于：所述两个微型真空泵（24）通过气管和气管接头分别与金具（5）上的通气孔（7）相连接，从而使吸盘（9）内产生真空。
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