CN112720518A - 风电机组叶片检修机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风电机组叶片检修机器人，包括：检测服务器，其内具有分析处理模块，通过分析处理模块接收和处理数据，并输出相应的处理结果；攀爬机身，用于爬附到外部叶片上，该攀爬机身与检测服务器通过5G通信网络通信；检测摄像头，该检测摄像头设置于攀爬机身上，并与检测服务器通过5G通信网络通信，其中该检测摄像头包括广域摄像头和细节摄像头，所述广域摄像头和细节摄像头均通过机械臂固定安装到攀爬机身上，维修装置，该维修装置安装在攀爬机身上，并通过5G通信网络与检测服务器连接。本发明的风电机组叶片检修机器人，通过攀爬机身、检测摄像头以及检测服务器的设置，便可有效的实现攀爬到叶片上，然后进行病害检测了。
Description
技术领域
本发明涉及一种检修机器人，更具体的说是涉及一种风电机组叶片检修机器人。
背景技术
风力发电机是一种将风具有的能源转换为机械能源，并利用该机械能源驱动发电机，使之转换成电能源，由此获得电力的发电方式。到目前为止在已开发的新再生能源中具有最高的经济效益，而且还具有利用无限量、无费用的清洁能源-风力来进行发电的优势，因此目前全世界范围内正进行积极的投资。
风机叶片在运转过程中会收到风蚀、砂石拍打等，因此叶片表面会产生砂眼、裂缝等缺陷，因此风机叶片需要进行定期维修，由于由于风机叶片所处位置比较高，因此需要升降台把人和维修装置升到高空中来对风机叶片进行维修，因而现有技术中有专利号为201611031196.6的发明专利公开了一种风机叶片检修升降式平台，以此来实现将检修人员提升到叶片高度，然后进行检修的效果，又有专利号为201711374386.2的发明专利公开了一种自动风机叶片检修平台，同样实现了上述效果，然而上述两种现有技术中仅是提供了一种检修平台，因而在检修的过程中还是需要人工的去进行检修的，如此一方面由于检修过程中检修人员处于高空，有可能会出现摔下来的危险，另一方面采用人工检修的方式，工作量大，对于检修工人会有较大的压力。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种减少检修人员工作量和危险性的风电机组叶片检修机器人。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种风电机组叶片检修机器人，包括：
检测服务器，其内具有分析处理模块，通过分析处理模块接收和处理数据，并输出相应的处理结果；
攀爬机身，用于爬附到外部叶片上，该攀爬机身与检测服务器通过5G通信网络通信，以受检测服务器驱动而在外部叶片上移动；
检测摄像头，该检测摄像头设置于攀爬机身上，并与检测服务器通过5G通信网络通信，以拍摄并输出叶片上的图像到检测服务器内，其中该检测摄像头包括广域摄像头和细节摄像头，所述广域摄像头和细节摄像头均通过机械臂固定安装到攀爬机身上，其中连接广域摄像头的机械臂要长于细节摄像头的机械臂；
维修装置，该维修装置安装在攀爬机身上，并通过5G通信网络与检测服务器连接，以接收检测服务器输出的处理结果，并根据处理结果对叶片上的病害进行处理。
作为本发明的进一步改进，所述攀爬机身为爬墙机器人结构，所述机械臂包括主臂和次臂，所述主臂的一端固定在攀爬机身上，另一端与次臂的一端活动连接，以使得次臂背向主臂的一端为自由端，所述次臂背向主臂的一端与广域摄像头和细节摄像头连接，所述主臂和次臂均为伸缩杆结构。
作为本发明的进一步改进，所述分析处理模块处理数据的具体步骤如下：
步骤一，接收广域摄像头拍摄的大面积的叶片图像，便对叶片图像进行识别，识别出叶片图像上的病害痕迹，并标出相应的病害痕迹；
步骤二，针对标出有病害痕迹的叶片图像内的各个病害痕迹进行连线，完成检测路线规划，驱使攀爬机身沿着规划的路线移动，并且通过广域摄像头实时反馈攀爬机身的位置，同时在攀爬机身到达病害痕迹后，通过细节摄像头近距离拍摄图像；
步骤三，接收细节摄像头拍摄的图像，并对图像上的病害痕迹进行图像识别比对，以判断具体的病害类型和病害名称。
作为本发明的进一步改进，所述步骤三中的判断具体的病害类型和病害名称具体步骤如下：
步骤三一，当识别出图像上的病害痕迹呈一条或是多条线状时，则初步判断病害方式为划痕或是裂痕，当识别出图像上的病害痕迹呈一整块时，则初步判断病害方式为掉漆或是污渍；
步骤三二，所述步骤三一中，在初步判断病害方式为掉漆或是污渍以后，细节摄像头调整焦距，更加靠近病害痕迹拍摄，然后穿出拍摄出的图像，并再对图像进行识别分析，若识别出其内没有其他明显的痕迹，则确定判断为掉漆或是污渍病害，若识别出其内有其他明显的痕迹，则确定判断为破损。
作为本发明的进一步改进，所述攀爬机身朝向叶片的一侧设有清洁装置，当确定判断病害方式为掉漆或是污渍时，清洁装置启动对病害痕迹进行清洁，同时细节摄像头实时拍摄识别分析，若清洁装置清洁过后病害痕迹消失，则进一步确定判断为污渍病害，若清洁装置清洁过后病害痕迹不小时，则进一步确定判断为掉漆病害。
作为本发明的进一步改进，所述清洁装置包括清洁底座、清洗电机和清洁盘，所述清洁底座固定攀爬机身上，所述清洁电机的机身通过伸缩杆固定到清洁底座上，所述清洗盘同轴固定到清洁电机的转轴上，以受清洁电机驱动而旋转。
本发明的有益效果，通过检测服务器的设置，便可有效的利用其内的分析处理模块实现对于检测摄像头拍摄过来的叶片图像进行有效的分析处理，然后分析出具体的叶片病害情况，然后使得检修人员能够简单快速的维修了，如此相比于现有技术中采用抬升平台的方式，在检测的过程中，检修人员不需要站到较高的平台上，只需要将攀爬机身放置到叶片上，然后攀爬机身便会自动攀爬移动，然后通过检测摄像头进行检测病害了。
附图说明
图1为本发明的风电机组叶片检修机器人的模块框图；
图2为图1中攀爬机身的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。
参照图1至2所示，本实施例的一种风电机组叶片检修机器人，包括：
检测服务器1，其内具有分析处理模块，通过分析处理模块接收和处理数据，并输出相应的处理结果；
攀爬机身2，用于爬附到外部叶片上，该攀爬机身2与检测服务器1通过5G通信网络通信，以受检测服务器1驱动而在外部叶片上移动；
检测摄像头3，该检测摄像头3设置于攀爬机身2上，并与检测服务器1通过5G通信网络通信，以拍摄并输出叶片上的图像到检测服务器1内，其中该检测摄像头3包括广域摄像头31和细节摄像头32，所述广域摄像头31和细节摄像头32均通过机械臂固定安装到攀爬机身2上，其中连接广域摄像头31的机械臂要长于细节摄像头32的机械臂；
维修装置4，该维修装置4安装在攀爬机身2上，并通过5G通信网络与检测服务器1连接，以接收检测服务器1输出的处理结果，并根据处理结果对叶片上的病害进行处理，在使用本实施例的检修机器人的过程中，只需要工人将攀爬机身2放置到待检修叶片的最下方，然后可通过手持遥控器的方式，控制驱动攀爬机身2移动到叶片的中部的位置上，然后此时的广域摄像头31的机械臂便会伸长，增加广域摄像头31与叶片之间的距离，使得广域摄像头31能够最大化拍摄叶片上的图像，因此本实施例的中的广域摄像头31为远距对焦摄像头，以此可最大化的清晰的拍摄整体叶片的特征，当然由于现有的叶片面积较大，而且是呈长条状的，因而本实施例中主要采用划分区域的方式来实现各个区域的检测，如此相比于现有技术中的人工检测的方式，降低了人工从高处摔下来的危险，同时也减少了人工检测病害时的工作量。
作为改进的一种具体实施方式，所述攀爬机身2为爬墙机器人结构，所述机械臂包括主臂5和次臂6，所述主臂5的一端固定在攀爬机身2上，另一端与次臂6的一端活动连接，以使得次臂6背向主臂5的一端为自由端，所述次臂6背向主臂5的一端与广域摄像头31和细节摄像头32连接，所述主臂5和次臂6均为伸缩杆结构，如此通过主臂5和次臂6的配合作用，便可简单有效的实现调整广域摄像头31和细节摄像头32与叶片之间的结构了，其中主臂5和次臂6的伸缩杆结构主要还是采用类气缸结构，以改变充气量的大小来调伸缩杆的长度，至于活动连接方式为现有铰接结构，然后在其上设置电机的结构，以实现两者角度之间的改变，其中本实施例中为了进一步增加自由度，将次臂6设置成两根，且相互之间的连接方式与主臂5与次臂6之间的相同，图2为简单的结构示意图，因此图中的转向的电机和伸缩杆结构并未示出。
作为改进的一种具体实施方式，所述分析处理模块处理数据的具体步骤如下：
步骤一，接收广域摄像头31拍摄的大面积的叶片图像，便对叶片图像进行识别，识别出叶片图像上的病害痕迹，并标出相应的病害痕迹；
步骤二，针对标出有病害痕迹的叶片图像内的各个病害痕迹进行连线，完成检测路线规划，驱使攀爬机身2沿着规划的路线移动，并且通过广域摄像头31实时反馈攀爬机身2的位置，同时在攀爬机身2到达病害痕迹后，通过细节摄像头32近距离拍摄图像；
步骤三，接收细节摄像头32拍摄的图像，并对图像上的病害痕迹进行图像识别比对，以判断具体的病害类型和病害名称，通过上述步骤一至步骤三的设置，便可有效的实现自动化分析判断叶片上的病害的效果，进一步降低了检修工人的劳动力。
作为改进的一种具体实施方式，所述步骤三中的判断具体的病害类型和病害名称具体步骤如下：
步骤三一，当识别出图像上的病害痕迹呈一条或是多条线状时，则初步判断病害方式为划痕或是裂痕，当识别出图像上的病害痕迹呈一整块时，则初步判断病害方式为掉漆或是污渍；
步骤三二，所述步骤三一中，在初步判断病害方式为掉漆或是污渍以后，细节摄像头32调整焦距，更加靠近病害痕迹拍摄，然后穿出拍摄出的图像，并再对图像进行识别分析，若识别出其内没有其他明显的痕迹，则确定判断为掉漆或是污渍病害，若识别出其内有其他明显的痕迹，则确定判断为破损，通过上述步骤，便可以痕迹轮廓为原理，快速有效的识别出几种较小的病害，如掉漆、污渍、划痕或是裂痕，降低检修工人的工作量。
作为改进的一种具体实施方式，所述攀爬机身2朝向叶片的一侧设有清洁装置7，当确定判断病害方式为掉漆或是污渍时，清洁装置7启动对病害痕迹进行清洁，同时细节摄像头32实时拍摄识别分析，若清洁装置7清洁过后病害痕迹消失，则进一步确定判断为污渍病害，若清洁装置7清洁过后病害痕迹不小时，则进一步确定判断为掉漆病害，通过清洁装置7的设置，一方面可以有效的对污渍病害进行清洁，另一方面还可协助判断具体是掉漆病害还是污渍病害了，而本实施例中的维修装置4采用设置在攀爬机身2上的存漆盒和可旋转的设置在存漆盒上的油漆筒组合的方式来实现，以实现对于掉漆病害进行涂抹维修的效果。
作为改进的一种具体实施方式，所述清洁装置7包括清洁底座71、清洗电机72和清洁盘73，所述清洁底座71固定攀爬机身2上，所述清洁电机72的机身通过伸缩杆固定到清洁底座71上，所述清洗盘73同轴固定到清洁电机72的转轴上，以受清洁电机72驱动而旋转，通过清洁盘73的旋转作用，便可有效的实现对叶片上的污渍进行清洁的效果，具体原理类似于现有的扫地机，因为叶片上的污渍主要还是粉尘居多。
综上所述，本实施例的检修机器人，可实现自动检测叶片病害，同时能够进行一些简单的维修的效果，以此降低了检修工人的危险，减少了检修工人的工作量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种风电机组叶片检修机器人，其特征在于：包括：
检测服务器(1)，其内具有分析处理模块，通过分析处理模块接收和处理数据，并输出相应的处理结果；
攀爬机身(2)，用于爬附到外部叶片上，该攀爬机身(2)与检测服务器(1)通过5G通信网络通信，以受检测服务器(1)驱动而在外部叶片上移动；
检测摄像头(3)，该检测摄像头(3)设置于攀爬机身(2)上，并与检测服务器(1)通过5G通信网络通信，以拍摄并输出叶片上的图像到检测服务器(1)内，其中该检测摄像头(3)包括广域摄像头(31)和细节摄像头(32)，所述广域摄像头(31)和细节摄像头(32)均通过机械臂固定安装到攀爬机身(2)上，其中连接广域摄像头(31)的机械臂要长于细节摄像头(32)的机械臂；
维修装置(4)，该维修装置(4)安装在攀爬机身(2)上，并通过5G通信网络与检测服务器(1)连接，以接收检测服务器(1)输出的处理结果，并根据处理结果对叶片上的病害进行处理。
2.根据权利要求1所述的风电机组叶片检修机器人，其特征在于：所述攀爬机身(2)为爬墙机器人结构，所述机械臂包括主臂(5)和次臂(6)，所述主臂(5)的一端固定在攀爬机身(2)上，另一端与次臂(6)的一端活动连接，以使得次臂(6)背向主臂(5)的一端为自由端，所述次臂(6)背向主臂(5)的一端与广域摄像头(31)和细节摄像头(32)连接，所述主臂(5)和次臂(6)均为伸缩杆结构。
3.根据权利要求2所述的风电机组叶片检修机器人，其特征在于：所述分析处理模块处理数据的具体步骤如下：
步骤一，接收广域摄像头(31)拍摄的大面积的叶片图像，便对叶片图像进行识别，识别出叶片图像上的病害痕迹，并标出相应的病害痕迹；
步骤二，针对标出有病害痕迹的叶片图像内的各个病害痕迹进行连线，完成检测路线规划，驱使攀爬机身(2)沿着规划的路线移动，并且通过广域摄像头(31)实时反馈攀爬机身(2)的位置，同时在攀爬机身(2)到达病害痕迹后，通过细节摄像头(32)近距离拍摄图像；
步骤三，接收细节摄像头(32)拍摄的图像，并对图像上的病害痕迹进行图像识别比对，以判断具体的病害类型和病害名称。
4.根据权利要求3所述的风电机组叶片检修机器人，其特征在于：所述步骤三中的判断具体的病害类型和病害名称具体步骤如下：
步骤三一，当识别出图像上的病害痕迹呈一条或是多条线状时，则初步判断病害方式为划痕或是裂痕，当识别出图像上的病害痕迹呈一整块时，则初步判断病害方式为掉漆或是污渍；
步骤三二，所述步骤三一中，在初步判断病害方式为掉漆或是污渍以后，细节摄像头(32)调整焦距，更加靠近病害痕迹拍摄，然后穿出拍摄出的图像，并再对图像进行识别分析，若识别出其内没有其他明显的痕迹，则确定判断为掉漆或是污渍病害，若识别出其内有其他明显的痕迹，则确定判断为破损。
5.根据权利要求4所述的风电机组叶片检修机器人，其特征在于：所述攀爬机身(2)朝向叶片的一侧设有清洁装置(7)，当确定判断病害方式为掉漆或是污渍时，清洁装置(7)启动对病害痕迹进行清洁，同时细节摄像头(32)实时拍摄识别分析，若清洁装置(7)清洁过后病害痕迹消失，则进一步确定判断为污渍病害，若清洁装置(7)清洁过后病害痕迹不小时，则进一步确定判断为掉漆病害。
6.根据权利要求5所述的风电机组叶片检修机器人，其特征在于：所述清洁装置(7)包括清洁底座(71)、清洗电机(72)和清洁盘(73)，所述清洁底座(71)固定攀爬机身(2)上，所述清洁电机(72)的机身通过伸缩杆固定到清洁底座(71)上，所述清洗盘(73)同轴固定到清洁电机(72)的转轴上，以受清洁电机(72)驱动而旋转。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210430 |