CN111911362A - 一种风力发电机舱红外检测行走机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及风力发电机舱红外检测行走机器人，在行走机构的底端设置有能够同时从垂直方向与水平方向减震的至少一个振动平衡调节单元，振动平衡调节单元包括垂直振动调节部和水平振动调节部，水平振动调节部设置在垂直振动调节部的第一平台上，行走机构的底端与水平振动调节部的第三平台接触，垂直振动调节部包括承担第一平台的负载的气囊和高度调节组件，在垂直减震的同时，垂直振动调节部基于控制单元的控制指令调节行走机构的高度和/或倾斜角度以使监测装置的采集角度趋近于预设的指定采集角度，水平振动调节部设置有非线性减震组件从而减少行走机构和监测装置的水平方向的角度的振动影响。本发明能够实现清晰稳定的图像拍摄。

Description

一种风力发电机舱红外检测行走机器人

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及风力发电机舱红外检测行走机器人。

背景技术

随着机械人发展的深度和广度以及机器人智能水平的提高，各种各样的机器人已在众多领域得到了应用，从传统的汽车制造领域向非制造领域延伸。如采矿机器人、建筑业机器人以及水电系统用于维护维修的机器人等。巡检机器人和抓取作业机器人作为前沿的机器人产品可以代替人工重复恶劣环境下单调的循环作业或者代替大量单调往复或高精度需求的工作，它可以搬运货物、分拣物品、代替人的繁重劳动，可以实现生产的机械化和自动化，能在高温、腐蚀及有毒气体等环境下操作以保护人身安全，可以广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工业和原子能等部门，因此在当前的工业现场中扮演着极其重要的角色。

悬挂式行走机构能够摆脱复杂地形的约束，通过安装悬挂梁，实现悬挂式自主行走机器人的设计，可以结合悬挂式行走机构的优点，实现机器人在地形复杂的工业现场自主行走。但是，在将悬挂式行走机器人应用在风力发电机舱内时，由于风机工作时机舱会有较大幅度的晃动、振动，悬挂式行走机器人在工作过程中摄像头存在振动，导致监控图像模糊不清晰。现有技术中的微振动图像补偿系统，仅能够满足微振动带来的图像修复，对大幅度振动的拍摄监控不具有明显效果。当前，急需解决行走机器人在具有较大幅度抖动环境中稳定工作的问题，即如何消减大幅度振动使得摄像头能够正常工作。

中国专利CN108262746A公开了一种悬挂式巡检机器人控制系统，应用在悬挂式巡检机器人上，包括处理器、遥控发射器、遥控接收器、行走传感器，所述处理器、所述行走传感器与所述遥控接收器均安装在所述悬挂式巡检机器人上，所述处理器分别与所述遥控接收器、所述行走传感器通信连接，所述遥控发射器与所述遥控接收器通信连接，所述悬挂式巡检机器人上设置有行走用的齿轮齿条行走机构、滚轮导轨滑动机构。本发明提供的悬挂式巡检机器人的控制系统可以根据巡检作业环境选择齿轮齿条啮合行走或者滚轮导轨滑动行走模式，根据巡检作业环境阻力控制悬挂式巡检机器人克服因天气和地形造成的高空巡检风阻大、低空巡检风阻小的环境阻碍。该悬挂式机器人克服环境阻力进行巡检，但是不能够克服由于大幅度振动造成的工作图像质量差的问题。

中国专利CN208760368U公开了一种用于移动机器人的减振悬挂装置及移动机器人，减振悬挂装置包括悬架固定座、悬架支撑块、弹簧阻尼器和轴承座，悬架支撑块的一端与悬架固定座固定连接，弹簧阻尼器的一端与悬架固定座转动连接，轴承座的两端分别与悬架支撑块和弹簧阻尼器转动连接。移动机器人包括上述减振悬挂装置。在运行过程中，弹簧阻尼器能够吸收地面不平和速度不均匀所带来的振动和冲击；在弹簧阻尼器伸缩过程中，带动轴承座绕悬架支撑块小范围内转动，使得与轴承座连接的驱动轮能够始终与地面接触，避免脱离地面或打滑现象，保证机器人运行的平稳可靠。该减振悬挂装置在轨道稳定的情况下能够解决摄像装置振动问题。但是，风力发电机舱是大幅度晃动的，即悬挂机器人所在的轨道以及摄像装置也是晃动的，仅仅通过弹簧来减震是无法具有较好的减震效果。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供一种风力发电机舱红外检测行走机器人，至少包括设置在机舱顶部的轨道单元、监测装置和控制单元，监测装置通过轨道单元中的行走机构以悬挂的方式在轨道上移动，监测装置和行走机构分别与控制单元连接，其特征在于，所述行走机构的底端设置有能够同时从垂直方向与水平方向减震的至少一个振动平衡调节单元，所述振动平衡调节单元包括垂直振动调节部和水平振动调节部，所述水平振动调节部设置在所述垂直振动调节部的第一平台上，所述行走机构的底端与所述水平振动调节部的第三平台接触，所述垂直振动调节部包括承担第一平台的负载的至少一个气囊和至少两组高度调节组件，在垂直减震的同时，所述垂直振动调节部基于控制单元的控制指令调节行走机构的高度和/或倾斜角度以使所述监测装置的采集角度趋近于预设的指定采集角度，所述水平振动调节部设置有非线性减震组件从而减少所述行走机构和所述监测装置的水平方向的至少一个角度的振动影响。本发明通过振动平衡调节单元的设置，能够减少360度方向的振动影响，使得监测装置能够稳定地、清晰地采集风力发电机舱内的设备情况。

优选的，所述水平振动调节部的非线性减震组件包括至少一个可回复形变组件和能够分别在水平面的纵轴方向和横轴方向减震的第二平台，其中，所述至少一个可回复形变组件相对于所述纵轴方向/横轴方向倾斜设置。本发明通过非线性减震来排除水平各个方向的振动干扰，实现监测装置在水平面的稳定移动和稳定拍摄。

优选的，所述第三平台通过至少一个竖直固定件与第二平台相对间隔设置，至少一个固定柱设置在所述第二平台的外侧，至少一个可回复形变组件连接所述竖直固定件与所述固定柱，并且所述可回复形变组件以所述竖直固定件为中心向四周的固定柱分散式分布。通过可回复形变组件的分散式设置，能够将多个角度的振动向四周分散，从而减少监测装置以及行走机构承受的振动频率。优选的，可回复形变组件包括弹簧、橡胶组件、弹力绳等具有回复功能的物件。

优选的，所述第二平台包括至少一个横向移动单元和至少一个纵向移动单元，所述横向移动单元包括第一滑轨、第一滑块以及第一移动台；

所述纵向移动单元包括第二滑轨、第二滑块以及第二移动台；所述横向移动单元与所述纵向移动单元竖直叠加设置且第一移动台与纵向移动单元的第二移动台相互平行，所述横向移动单元的第一滑轨与所述纵向移动单元的第二滑轨相互垂直。横向移动单元和纵向移动单元能够分别减少监测装置和行走机构在横向和纵向收到的振动干扰。

优选的，所述垂直振动调节部中的至少一个高度调节组件设置在第一平台与基板之间，所述第一平台设置有至少一个电子水平仪，所述控制单元基于采集点的预设采集角度和所述电子水平仪发送的倾斜角度信息来计算并调节所述高度调节组件的调节量，使得监测装置基于所述第一平台的倾斜变化来实现预设采集角度的图像采集。控制单元基于电子水平仪的数据来计算高度调节量，能够精准地调节第一平台至需要的角度，有利于设备的各个位置的图像信息采集。

优选的，至少三个高度调节组件按照正三角形分布的方式设置在第一平台与基板之间，所述气囊以充满气体的方式分别与第一平台与基板接触，并且在所述第一平台与基板之间的距离变化的情况下，所述气囊基于弹性形变以不与所述第一平台和基板脱离接触的方式来承担所述第一平台的部分载荷，有利于减轻振动平衡调节单元的重量，从而便于行走机器人的移动。

优选的，所述气囊承担所述第一平台的载荷比例不小于80％，有利于垂直方向减震的同时能够减少高度调节组件的负载，因而能够进一步缩小高度调节组件，也有利于减轻振动平衡调节单元的整体重量。

优选的，所述监测装置包括至少一个可见光图像采集装置和至少一个红外图像采集装置；可见光图像采集装置在行走机构移动和/或静止的过程以可见光采集风力发电机舱内的设备的运行图像信息，可见光图像采集装置在行走机构移动和/或静止的过程以红外光采集风力发电机舱内的设备的运行温度图像信息。同时监测舱内的设备的运行图像以及温度变化，能够及时发现设备的异常情况。

本发明还提供一种风力发电机舱红外检测行走机器人的减震系统，所述行走机器人至少包括设置在机舱顶部的轨道单元、监测装置和控制单元，所述监测装置通过轨道单元中的行走机构以悬挂的方式在轨道上移动，监测装置和行走机构分别与控制单元连接，其特征在于，所述行走机构的底端设置有能够同时从垂直方向与水平方向减震的至少一个振动平衡调节单元，所述振动平衡调节单元包括垂直振动调节部和水平振动调节部，所述水平振动调节部设置在所述垂直振动调节部的第一平台上，所述行走机构的底端与所述水平振动调节部的第三平台接触，所述垂直振动调节部包括承担第一平台的负载的至少一个气囊和至少两组高度调节组件，在垂直减震的同时，所述垂直振动调节部基于控制单元的控制指令调节行走机构的高度和/或倾斜角度以使所述监测装置的采集角度趋近于预设的指定采集角度，所述水平振动调节部设置有非线性减震组件从而减少所述行走机构和所述监测装置的水平方向的至少一个角度的振动影响。本发明的减震系统既能够360度减震，又能够调节监测装置的采集角度，实现重点采集区域的完美图像的采集。

优选的，所述水平振动调节部的非线性减震组件包括至少一个可回复形变组件和能够分别在水平面的纵轴方向和横轴方向减震的第二平台，其中，所述至少一个可回复形变组件相对于所述纵轴方向/横轴方向倾斜设置。有利于使得振动非线性消散，从而减少振动的影响。

附图说明

图1是本发明的风力发电机舱红外检测行走机器人的减震状态的结构示意图；

图2是本发明的风力发电机舱红外检测行走机器人的未减震状态的结构示意图；

图3是本发明的振动平衡调节单元的结构示意图；

图4是非线性减震组件的结构示意图；

图5是电子水平仪的角度倾斜的示意图。

附图标记列表

1：吊装支架；2：轨道；3：柔性电缆；4：行走机构；5：可见光图像采集装置；6：红外图像采集装置；7：固定机构；8：垂直振动调节部；9：水平振动调节部；81：基板；82：第一平台；83：丝母；84：滚珠丝杠；85：套筒；86：气囊；87：减速器；88：伺服电机；89：球铰；90：电子水平仪；91：第一滑块；92：第一移动台；93：第二移动台；94：固定柱；95：第二滑块；96：竖直固定件；97：第三平台；98：弹簧；981：固定片；982：夹角；A：第一支撑点；B第二支撑点：C：第三支撑点。

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

本发明提供一种风力发电机舱红外检测行走机器人，也可以是一种风力发电机舱红外检测系统或装置。本发明还可以是一种风力发电机舱红外检测行走机器人的减震系统。

现有技术中的悬挂式的行走机器人，均无法直接应用在风力发电机舱内以检测舱内情况。风力发电机舱的空间较小，即使不同机型的规格不同，其空间也不会很大。普通的风力发电机舱尺寸例如：长5m、宽3m，高2m。机舱内设有齿轮箱、发电机等设备元件，设备多、安装复杂。行走机器人安装的空间有限，只能通过轨道在空中悬挂。在风力发电机工作时，机舱会有较大幅度的晃动、振动，使得监测装置无法稳定地进行正常工作。

本发明提供一种风力发电机舱红外检测行走机器人，如图2所示，至少包括设置在机舱顶部的轨道单元、监测装置、振动平衡调节单元和控制单元。轨道单元、监测装置、振动平衡调节单元与控制单元分别以有线或者无线的方式进行电连接和信号连接。优选的，轨道单元、监测装置、振动平衡调节单元分别与控制单元通过线路进行连接，在风力较大且晃动的环境中传输的信息信号更稳定。优选的，监测装置通过柔性电缆3与电源连接从而获得稳定的电源。控制单元可以是体积较小的专用集成芯片，也可以是计算机、服务器或者云服务器中的一种或几种。

轨道单元至少包括轨道2以及在轨道2上悬挂的行走机构4。监测装置通过行走机构4悬挂在轨道2上并且对风力发电机舱内的环境进行检测和监控。检测组件用于监控机舱内的温度、舱内设备的工作状态并在设备运行温度过高时发出警报。例如，监测装置以可见光监测和红外光监测两种监测方式来拍摄和传输机舱内的视频和/或照片。并且，通过红外光进行红外测温，在监测到异常情况时发出警报。

其中，轨道2通过吊装支架1吊装固定在机舱侧壁与顶壁接缝处的加强筋上，避免在机舱侧壁上打孔，保证机舱的密闭性。风力发电机舱普遍设置在较高的空中高度且风力较强的环境中，保证机舱的密闭性有利于舱内发电设备的安全。

优选的，轨道可沿机舱侧壁一侧设置，也可以沿三面侧壁或四面侧壁转弯设置，使监测装置可以转弯行走。

如图2所示，本发明的监测装置至少包括可见光图像采集装置5和红外图像采集装置6。可见光图像采集装置5用于采集风力发电机舱的运行的图像和视频，红外图像采集装置6用于采集风力发电机舱内的温度以及舱内各个设备的运行的红外图像以及红外视频。

优选的，可见光图像采集装置5和红外图像采集装置6均为防抖摄像装置，其自带有防抖组件或者设置有防抖补偿组件。在振动平衡调节单元减震的基础上，监测装置的受振动影响很小，为微振动。为了进一步克服可能能存在振动的影响，本发明的监测装置设置为防抖摄像装置有利于对采集的图像进行抖动补偿，从而实现清晰、准确的检测图像信息以及温度信息。优选的，控制单元对检测图像信息以及温度信息中的异常信息进行确认并向与其连接的预警单元或者预警终端发送预警信息，以实现风力发电机舱的异常预警。防抖摄像装置的型号以及组件可以根据实际需要来选择。

优选的，如图1所示，行走机构4设置有固定机构7。固定机构7为框架结构。固定机构7用来承载振动平衡调节单元，使得振动平衡调节单元能够吸收行走机构4的振动能量。优选的，固定机构7的框架形状与行走机构4的形状相适配。

振动平衡调节单元设置在行走机构4与固定结构内侧面之间。由于监测装置与行走机构4固定连接，则监测装置的振动主要来源于行走机构4的振动。行走机构4的振动来源于与其连接的风力发电机舱。因此，减低行走机构4的振动幅度，则能够明显降低监测装置的振动和抖动。

振动平衡调节单元的水平高度低于行走机构4的水平高度，例如振动平衡调节单元设置在行走机构4的下方，有利于基于振动情况动态调节监测装置的振动倾斜角度，使得监测装置的摄像角度趋于稳定。优选的，监测装置与振动平衡调节单元之间、振动平衡调节单元与固定框架内侧面之间的固定方式可以是粘贴方式、也可以是机械固定方式。机械固定方式例如是螺栓固定方式。

优选的，如图3所示，振动平衡调节单元至少包括承载台、垂直振动调节部8和水平振动调节部9。垂直振动调节部8设置在水平振动调节的底部且固定连接。承载台设置在水平振动调节部9的上部且固定连接。从而，承载台、垂直振动调节部8和水平振动调节部9构成了既可以在垂直方向减震，又可以在水平方向减震，同时能够调节承载台高度的振动平衡调节单元。本发明有利于行走机构以及监测装置从多个角度进行减震，从而使得监测装置尽量减少振动，获得较稳定的工作状态。优选的，振动平衡调节单元中设置在监测装置的背面并且第三平台97以及第二平台与检测单元外部接触，有利于从水平多个方向减少监测装置的振动。

垂直振动调节部8至少包括基板81、设置有电子水平仪90的第一平台82、至少一个气囊86和至少一组高度调节组件。其中，电子水平仪90和高度调节组件与控制单元连接。从而，电子水平仪90向控制单元输送电子水平角度数据。高度调节组件向控制单元交互高度信息以及接收控制指令。电子水平仪90的倾斜角信号输出端与控制单元的倾斜角信号输入端连接，控制单元的多个高度调节控制信号输出端分别与多组高度调节组件的伺服电机88驱动器的高度调节控制信号输入端连接。

至少一个气囊86设置在第一平台82和基板81之间。其中，气囊86的底部固定在基板81上。气囊86的顶端与第一平台82接触。具体地，气囊86的底部与定端分别通过固定件与基板81和第一平台82固定，从而承担第一平台82至少80％的负载。采用气囊的优势还在于，能够明显减少垂直振动调节部整体的重量，使得悬挂的行走机器人的整体重量减轻。气囊的刚度具有非线性特点，相对于弹簧等其他弹性支撑结构具有大承载低刚度的特点，在高度调节组件对支撑点支撑高度调节时，第一平台的高度变化不会造成气囊输出的支撑力的显著下降，即高度调节组件在支撑高度调节过程中负载基本恒定。

气囊的数量根据需求进行设置。在气囊数量多于一个的情况下，气囊的排布以能均匀承担负载的排布方式进行设置。

至少三组高度调节组件设置在第一平台82和基板81之间并且支撑第一平台82。多组高度调节组件分布在气囊86的外侧，从而气囊86分担了多组高度调节组件的负载压力，有利于降低伺服电机88的功率配置。优选的，高度调节组件至少包括伺服电机88、伺服电机驱动器和伺服高度调节装置。伺服电机88、伺服电机驱动器和伺服高度调节装置的底端设置在基板81上。伺服电机88驱动器的驱动信号输出端与伺服电机88的驱动信号输入端连接。伺服电机88的动力输出端与伺服高度调节装置的动力输入端连接。伺服高度调节装置的顶端固定在第一平台82的下表面。控制单元基于电子水平仪90发送的水平度信息来调节多组高度调节组件的支撑高度，从而将第一平台82的水平度调节至需要的角度。

伺服高度调节装置包括减速器87、滚珠丝杠84、丝母83、套筒85和球铰89。减速器87固定在基板81上，伺服电机88的动力输出端与减速器87的动力输入端连接。减速器87的扭矩输出端与滚珠丝杠84的扭矩输入端连接。滚珠丝杠84通过丝母83与套筒85的一端连接。套筒85的另一端与球铰89连接。球铰89固定在第一平台82的下表面。

控制单元调节第一平台82的水平度及高度的方法为：

基于电子水平仪90发送两个相互垂直方向的水平倾斜角α和β，以及多组高度调节组件分布的位置，计算多组高度调节组件的高度调节量。基于计算好的各个高度调节组件的高度调节量控制对应的伺服电机88进行动力输出，实现高度调节组件的高度调节量的变化。

其中，如图5所示，水平倾斜角α表示第一平台82的Y轴与水平面的夹角。水平倾斜角β表示第一平台82的X轴与水平面的夹角。第一平台82的三个支撑点的几何中心指向其中相邻两个支撑点的连线中点为X轴，垂直于水平面且向上为Z轴，Y轴与X轴和Z轴构成右手坐标系。

在三组高度调节装置按照相距距离为l的正三角形分布时，每一个支撑点的调节量计算公式如下所示。

第二支撑点B对水平倾斜角α的调节量为：

第三支撑点C对水平倾斜角α的调节量为：

第一支撑点A对水平倾斜角β的调节量为：

第二支撑点B和第三支撑点C对水平倾斜角β的调节量为：

第二支撑点B的总调节量为：

第三支撑点C的总调节量为：

在振动的环境中，监测装置容易受到环境的影响而在第三平台97发生质心移位，导致第三平台97、第二平台和第一平台82由于质心变化而倾斜，这是传统的减震组件无法克服的。本发明中，控制单元基于电子水平仪90的倾斜角度变化实时补偿角度至预设角度，有利于维持监测装置的拍摄稳定性。

本发明的水平振动调节部9至少包括第二平台和非线性减震组件。第二平台设置在第一平台82的水平上方。第三平台97通过中央部位的竖直固定件96固定在第二平台的水平上方。

如图4所示，非线性减震组件包括至少4个弹簧98，设置在第二平台和第三平台97之间。各个弹簧以第三平台97的中央区域的竖直固定件96为中心向四周的固定柱94分散式连接，从而形成斜角的弹力减震组件。具体地，对于4个弹簧98对称的沿第三平台97的对焦斜线设置，实现非线性减震。对于各个方向的振动、晃动，非线性减震组件都能够减少振动。例如，固定片981设置在固定柱94的一端。弹簧一端机械式连接固定柱94，一端机械式连接竖直固定件。相邻的两个弹簧的轴线延伸相交的夹角982等于或小于90度。

优选的，第二平台分布在多个固定柱94包围的内侧。其中，第二平台包括横向移动单元以及纵向移动单元。该横向移动单元能够使第三平台97横向自由移动，该纵向移动单元能够使第三平台97纵向自由移动。

横向移动单元包括第一滑轨、第一滑块91以及第一移动台92。纵向移动单元包括第二滑轨、第二滑块95以及第二移动台93。其中，第一移动台92固定设置在第一滑块91顶部。第一滑块91滑动设置在第一滑轨上。横向移动单元的第一滑轨固定设置在纵向移动单元的第二移动台93顶部。第二移动台93固定设置在第二滑块95顶部。第二滑块95滑动设置在第二滑轨上。

例如，横向移动单元叠设在该纵向移动单元顶部。横向移动单元的第一滑轨与纵向移动单元的第二滑轨相互垂直。同时，横向移动单元的第一移动台92与纵向移动单元的第二移动台93相互平行。如此设置，有利于第三平台97在横向或者纵向移动来减少受到同方向振动的影响。

本发明的风力发电机舱红外检测行走机器人的信息采集方法包括如下步骤。

在安装好行走机器人后，工作人员基于通过测试得到的图像及数据信息来确定多个轨道2的采集点位置信息以及多个采集角度信息。工作人员将确定的轨道2采集点以及采集角度存储在于控制模块连接的数据存储组件中。数据存储组件可以是专用存储芯片、具有存储功能的硬盘、计算机、服务器、服务器群组、云服务器中的一种或几种。优选的，采集角度包括监测装置的摄像角度以及第一平台82的水平倾斜角度。传统的行走机器人的监测装置，仅通过自身的摄像角度变化来采集预设角度的图像。但是本发明的信息采集环境是持续振动的，这与传统的临时振动环境有明显区别。在大幅度振动的影响下，预设的采集角度有可能由于晃动影响导致角度上下偏移而无法拍摄到某一个位置隐蔽的设备的温度情况以及运行情况。因此，在到达采集点后，行走机构4水平静止，本发明通过需要的摄像角度来调节高度组件来实现行走机构4以及监测装置的角度微移动，从而实现调节第一平台82的水平倾斜角度以及采集高度的良好技术效果，来实现拍摄角度的补偿。在采集图像完成后，控制单元调节第一平台82恢复至水平角度。

在行走机器人通过轨道2到达指定的采集点时，所述控制单元基于与采集地点对应的预设角度调节垂直震动调节单元中的高度调节组件，使得监测装置的采集角度变化范围能够覆盖预设的采集角度。本发明的采集角度变化范围是指监测装置的摄像头的摄像角度的自动调节角度范围。振动影响有可能使得需要采集的信息在采集角度的边界晃动，无法获得清晰的图像信息以及温度信息。本发明通过高度的调节来使得监测装置能够具有最佳的图像信息采集角度。

优选的，控制单元通过高度调节组件动态调节监测装置的高度和第一平台82的倾斜角度，使得监测装置的采集角度趋近于预设采集角度。由于风力发电机舱内的设备众多，有的小型设备只有在特定的角度能够采集和监测到。特别的，众多设备中，设备的局部高温变化信息是至关重要的，需要保证被采集到。虽然行走机器人能够通过行走的方式多角度采集可见光图像信息和红外图像信息，但是若不在采集点对高度和倾斜角度进行专业化的调节，监测装置很容易因为角度不佳而遗漏掉某个小型设备的采集信息特别是局部温度信息，使得风力发电机舱内存在隐患。因此，本发明通过高度和第一平台82角度的动态反复调节达到预设的采集角度，有利于监测装置能够不遗漏特定设备的关键信息。在达到预设采集角度后，监测装置响应于控制装置的拍摄指令以防抖模式进行可见光图像的采集以及红外图像采集。本发明采集的特定图像清晰、稳定，不遗漏关键设备的信息。

优选的，监测装置内部或外部设置有至少一个振动传感器。振动传感器以有线或者无线的方式与控制单元连接，从而传输监测装置的振动频率信息。与控制单元连接的数据存储组件存储有采集点的振动频率信息以及振动频率变化曲线。优选的，在行走机器人行走的过程中，振动传感器持续监测装置的振动频率信息并形成与时间、采集位置相关联的振动频率变化曲线。振动频率信息以及振动频率变化曲线基于前一次的行走全程振动频率信息进行更新。

在对垂直振动调节部8的第一平台82的高度和倾斜角度调节完成后，控制单元基于更新的检测单元在该采集点的振动频率变化曲线预测在采集时间内采集点的低频率振动时间，监测装置响应于控制单元的拍摄指令信息在低频率振动时间采集指定图像信息以及温度信息的采集。低频率振动时间可以是时刻，也可以是时间段。本发明的低频率振动时间是指在采集时间内出现的振动频率相对最低的时间。

在风力发电机舱内的设备稳定工作的情况下，机舱的振动频率大部分时间是稳定的，只有少数情况会受到风力、温度、湿度的影响。相邻采集时间内收到环境影响的概率更低。因此，采集点的低频率振动时间可以实现预测。并且，行走机器人24小时内会循环多次行走，例如2小时行走一次反复全程的情况下，同一采集点的振动频率的差异较小，控制单元完全能够根据上一次反复全程过程中2次在该采集点的采集时间内的针对频率变化曲线确定可能本次采集时间内出现低频率振动的时间。本发明通过对采集点进行特定时间拍摄的调节，能够在振动影响最小的情况下获得优质的图像信息。

确定采集点采集振动频率变化曲线的方式不限于上述的几种。例如，工作人员预先设定与采集点的振动频率相近或相同的频率采集距离。在行走机器人移动至该采集点的频率采集距离范围内的振动频率变化曲线作为该采集点的参考振动频率变化曲线。控制单元基于参考振动频率变化曲线选择振动频率较低的时间作为最佳图像采集时间。例如，频率采集范围不大于1米。优选的，频率采集范围可以是0.5米、0.4米、0.3米、0.2米。如此设置的优势在于，

优选的，在采集点的振动频率变化曲线与参考振动频率变化曲线差异较大的情况下，监测装置响应于控制单元的控制指令在采集点附近的至少一个补充采集点进行至少一次的图像补充采集。补偿采集点处于频率采集范围内。如此设置的优势在于，在风力发电机舱内的振动频率突然变化的情况下，采集的图像信息受振动影响增大，在补充采集点，能够基于新采集的参考振动频率曲线来选择拍摄时间或图像采集时间，实现更优质的图像信息的采集。

本发明中的监测装置在移动的路径全程过程中都在进行普通图像采集以及红外图像采集，只是图像没有进行指定的角度调整，不具有最佳的清晰度与稳定性，但不影响普通图像的采集。在预设的采集点以及补充采集点，本发明的监测装置进行专业的角度调整以及振动监测从而获得更清晰稳定的图像，以避免遗漏关键信息。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种风力发电机舱红外检测行走机器人，至少包括设置在机舱顶部的轨道单元、监测装置和控制单元，

监测装置通过轨道单元中的行走机构以悬挂的方式在轨道上移动，监测装置和行走机构分别与控制单元连接，其特征在于，

所述行走机构的底端设置有能够同时从垂直方向与水平方向减震的至少一个振动平衡调节单元，

所述振动平衡调节单元包括垂直振动调节部(8)和水平振动调节部(9)，所述水平振动调节部(9)设置在所述垂直振动调节部(8)的第一平台(82)上，所述行走机构的底端与所述水平振动调节部(9)的第三平台(97)接触，

所述垂直振动调节部(8)包括承担第一平台的负载的至少一个气囊(86)和至少两组高度调节组件，在垂直减震的同时，所述垂直振动调节部(8)基于控制单元的控制指令调节行走机构的高度和/或倾斜角度以使所述监测装置的采集角度趋近于预设的指定采集角度，

所述水平振动调节部(9)设置有非线性减震组件从而减少所述行走机构和所述监测装置的水平方向的至少一个角度的振动影响。

2.根据权利要求1所述的风力发电机舱红外检测行走机器人，其特征在于，所述水平振动调节部(9)的非线性减震组件包括至少一个可回复形变组件和能够分别在水平面的纵轴方向和横轴方向减震的第二平台，其中，所述至少一个可回复形变组件相对于所述纵轴方向/横轴方向倾斜设置。

3.根据权利要求2所述的风力发电机舱红外检测行走机器人，其特征在于，所述第三平台(97)通过至少一个竖直固定件(96)与第二平台相对间隔设置，

至少一个固定柱(94)设置在所述第二平台的外侧，

至少一个可回复形变组件连接所述竖直固定件(96)与所述固定柱(94)，并且所述可回复形变组件以所述竖直固定件(96)为中心向四周的固定柱(94)分散式分布。

4.根据权利要求3所述的风力发电机舱红外检测行走机器人，其特征在于，所述第二平台包括至少一个横向移动单元和至少一个纵向移动单元，

所述横向移动单元包括第一滑轨、第一滑块(91)以及第一移动台(92)；

所述纵向移动单元包括第二滑轨、第二滑块(95)以及第二移动台(93)；所述横向移动单元与所述纵向移动单元竖直叠加设置且第一移动台(92)与纵向移动单元的第二移动台(93)相互平行，

所述横向移动单元的第一滑轨与所述纵向移动单元的第二滑轨相互垂直。

5.根据权利要求1～4任一项所述的风力发电机舱红外检测行走机器人，其特征在于，所述垂直振动调节部(8)中的至少一个高度调节组件设置在第一平台(82)与基板(81)之间，

所述第一平台(82)设置有至少一个电子水平仪(90)，

所述控制单元基于采集点的预设采集角度和所述电子水平仪(90)发送的倾斜角度信息来计算并调节所述高度调节组件的调节量，使得监测装置基于所述第一平台的倾斜变化来实现预设采集角度的图像采集。

6.根据权利要求5所述的风力发电机舱红外检测行走机器人，其特征在于，至少三个高度调节组件按照正三角形分布的方式设置在第一平台(82)与基板(81)之间，

所述气囊(86)以充满气体的方式分别与第一平台(82)与基板(81)接触，并且，在所述第一平台(82)与基板(81)之间的距离变化的情况下，所述气囊(86)基于弹性形变以不与所述第一平台(82)和基板(81)脱离接触的方式来承担所述第一平台的部分载荷。

7.根据权利要求5所述的风力发电机舱红外检测行走机器人，其特征在于，所述气囊(86)承担所述第一平台的载荷比例不小于80％。

8.根据权利要求6所述的风力发电机舱红外检测行走机器人，其特征在于，所述监测装置包括至少一个可见光图像采集装置(5)和至少一个红外图像采集装置(6)；

可见光图像采集装置(5)在行走机构移动和/或静止的过程以可见光采集风力发电机舱内的设备的运行图像信息，

可见光图像采集装置(5)在行走机构移动和/或静止的过程以红外光采集风力发电机舱内的设备的运行温度图像信息。

9.一种风力发电机舱红外检测行走机器人的减震系统，所述行走机器人至少包括设置在机舱顶部的轨道单元、监测装置和控制单元，所述监测装置通过轨道单元中的行走机构以悬挂的方式在轨道上移动，监测装置和行走机构分别与控制单元连接，其特征在于，

所述行走机构的底端设置有能够同时从垂直方向与水平方向减震的至少一个振动平衡调节单元，

所述振动平衡调节单元包括垂直振动调节部(8)和水平振动调节部(9)，所述水平振动调节部(9)设置在所述垂直振动调节部(8)的第一平台(82)上，所述行走机构的底端与所述水平振动调节部(9)的第三平台(97)接触，

所述垂直振动调节部(8)包括承担第一平台的负载的至少一个气囊(86)和至少两组高度调节组件，在垂直减震的同时，所述垂直振动调节部(8)基于控制单元的控制指令调节行走机构的高度和/或倾斜角度以使所述监测装置的采集角度趋近于预设的指定采集角度，

所述水平振动调节部(9)设置有非线性减震组件从而减少所述行走机构和所述监测装置的水平方向的至少一个角度的振动影响。

10.根据权利要求9所述的风力发电机舱红外检测行走机器人的减震系统，其特征在于，所述水平振动调节部(9)的非线性减震组件包括至少一个可回复形变组件和能够分别在水平面的纵轴方向和横轴方向减震的第二平台，其中，所述至少一个可回复形变组件相对于所述纵轴方向/横轴方向倾斜设置。

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