CN116670017A - 机器人维修系统 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于维修表面的集成机器人维修系统。所述系统包括：基部平移系统(110)，所述系统包括多级平台；维修模块(150)，所述模块耦合到所述平移系统(110)以相对于所述基部平移系统(110)移动所述模块(150)；端部效应器选择器系统，所述端部效应器选择器系统联接到所述维修模块，所述选择器系统包括端部效应器维修工具(360,362,366)，每个工具(360,362,366)被构造成在所述表面上进行维修任务；以及可展开的腿(120)，所述腿(120)耦合到所述基部平移系统(110)并且被配置为与所述表面接合和脱离，以允许所述系统沿着表面行走。

Description

机器人维修系统

技术领域

本发明涉及一种机器人维修系统，尤其涉及一种用于维修或修复表面的机器人维修系统。

背景技术

表面(特别是难以接近的表面，例如风力涡轮机叶片、管道(例如石油或天然气管道)、屋顶或任何其他平坦或弯曲的表面)的基础设施维修是持续关注的问题。在行进对维修者造成伤害的风险以及基础设施可能出现大量停机的情况下尤其如此。这种基础设施的一个示例是风力涡轮机。风力涡轮机通过利用推进涡轮机叶片的风力来提供可再生能源，涡轮机叶片又使发电机旋转以产生可以储存并发送到国家电网系统的电力。虽然风力涡轮机的发电机、塔架和轮毂通常由金属制成，但是复合材料广泛用于叶片和机舱的构造中。因此，风力涡轮机叶片由于叶片上的复杂负载(包括物体冲击)而遭受劣化和损坏，这可能导致叶片侵蚀。

虽然陆上涡轮机可以相对容易地检查和爬登，但是海上风力涡轮机的检查和维修通常由绳索行进技术人员执行。如上所述，具有挑战性的海上条件带来了许多风险，包括雷击、飑和大风，以及使技术人员从船舶转移到风力涡轮机平台甚至在涡轮机本身被爬登之前也非常危险的浪高。G+全球海上风电健康与安全组织(G+Global Offshore WindHealth&Safety Organization)的2019年事故数据报告报告了252个可能导致致命或改变生命的伤害的高风险事故。这些事故主要与高空作业和吊装作业有关。

预计风力发电场的全球容量在未来五年内将翻倍，并且还预计风力涡轮机叶片将变得大于当前的80m长。这将在行进和性能方面存在限制。

类似的问题和担忧出现在管道、建筑物屋顶和外墙或易于降解的其他表面的维护中。由于这个原因，对机器人维修解决方案的兴趣一直在增长。为此，可以采用移动远程操作系统来实现危险环境中的远程操作。移动机器人操纵系统通常由集成到移动平台或可移动平台中的机器人臂组成，该移动平台或可移动平台具有操纵灵活性和无限工作空间的双重优点。

关注叶片检查和维修的突出示例包括美国的山迪亚国家实验室(SandiaNational Labs)和丹麦的Rope Robotics Ltd。目前，这涉及将基于地面的机械臂集成到移动平台中。然而，向操纵系统添加一系列所需的特定应用能力通常以增加重量、尺寸和功率需求为代价，从而降低了集成到现有技术的移动机器人平台中的适应性。因此，当前的解决方案依赖于悬挂在来自风力涡轮机结构的绳索上的机器人系统，其中机器人系统的移动沿着绳索被约束。然而，这需要在操作之前由人类用户安装绳索，这仍然使这些工人面临上述风险。

本发明旨在解决或至少改善与上述系统相关联的问题。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于维修表面的集成机器人维修系统，所述系统包括：基部平移系统，所述系统包括多级平台；维修模块，所述维修模块耦合到所述基部平移系统以相对于所述基部平移系统移动所述维修模块；端部效应器选择器系统，所述端部效应器选择器系统联接到所述维修模块，所述选择器系统包括端部效应器维修工具，每个工具被构造成在所述表面上进行维修任务；以及

可展开的腿，所述腿耦合到所述基部平移系统并且被配置为与所述表面接合和脱离以允许所述系统沿着所述表面行走。

所述表面可以是平坦的或弯曲的表面。表面可以是基础设施的表面，例如管道、屋顶或叶片。在一个实施例中，所述表面是风力涡轮机的叶片。

在实施例中，可展开的腿可以包括用于将维修系统可释放地接合到表面的附接装置。附接装置可以包括吸盘。吸盘可以包括多个吸杯，所述吸杯设置在入口密封块和接触表面密封块之间。吸杯可以被配置成通过朝向接触表面密封块压缩入口密封块来接合表面。

实施例中的多级平台可以包括第一平移台和第二平移台，其中维修模块耦合到第一平移台并且可在第一单轴上平移。

维修臂通常包括4个自由度，其允许臂接近平台内的所有点以维修被提及的表面的区域。

第一平移台可以连接到第二平移台，并且可以在垂直于第一轴的第二单轴上平移。因此，在组合中，维修模块可以进入沿着系统放置在其上的表面的空间中的所有点。

在一些实施例中，可展开的腿可以铰接地附接到附接装置。可展开的腿可以包括机动铰接连接部，以允许腿延伸和缩回。这可以允许机器人形成用于运输等的紧凑布置，或者允许机器人在诸如风力涡轮机叶片的表面上使用期间面对恶劣天气(诸如大风)。另外，这允许系统在固定平台到移动平台之间转换。

腿还可以允许多级平台垂直地朝向和远离表面进行移动，并且还允许维修系统在叶片的表面上进行移动。

在实施例中，可展开的腿可以包括用于将维修系统可释放地接合到诸如风力涡轮机叶片的表面的附接装置。附接装置可以包括吸盘。吸盘可以包括多个吸杯，所述吸杯设置在入口密封块和接触表面密封块之间。吸杯可以被构造成通过将入口密封块朝向接触表面密封块压缩来接合管道、风力涡轮机叶片等的表面。入口密封块可以由诸如硅橡胶的材料制成。这可以提供与入口形状的一致性，以提供更好的密封。接触表面密封块可以由软材料制成，例如泡沫材料，并且还例如EPDM泡沫材料。

附接装置广泛地是多模态锚定模块。所述模块可以包括用于将系统附接到表面的2个或更多个机构。例如，模块可以包括抽吸装置，例如吸盘的杯、抓钩、磁体或微米或纳米结构弹性体表面。用于附接的所述机构可以包括一个或多个机构，例如每个腿上的3个吸杯，并且可以使用这些机构的组合。

抽吸装置可以在系统的抽吸附接模式下接合。在这种模式中，系统可以提供负压以将吸杯附接到叶片。可替代地，可以使用将吸杯压靠在叶片表面上的压缩机构。压缩机构可以是系统的重量，或者可以包括将吸杯压靠在表面上的主动电动压缩装置。

维修模块可以包括维修臂，所述维修臂在基部平移系统内延伸，以在表面上呈现端部效应器维修工具。

根据本发明的另一方面，提供了一种与移动机器人平台一起使用以远程维修表面的机器人维修系统。该系统包括维修臂，所述臂包括用于操纵臂的多个接头；多个端部效应器维修工具，每个维修工具构造成保养或维修表面，例如复合材料风力涡轮机叶片或管道的表面、或屋顶、或其他表面；工具箱，所述工具箱用于储存所述多个端部效应器维修工具；并且其中，所述臂包括工具更换机构，所述工具更换机构位于终端处并且构造成从所述工具箱取回所述维修工具并将所述维修工具安装到所述臂上。

维修臂可以包括旋转工具选择系统，所述系统可旋转以允许所期望的端部效应器维修工具呈现给表面。

本发明还描述了一种机器人维修系统，其包括多个维修工具，所述维修工具适合于维修诸如远程基础设施上的表面，还适合于维修诸如在不适合的地方(不适于居住的地方)上的风力涡轮机叶片的表面。该系统具有维修臂，该维修臂能够选择适合于所需的维修任务的维修工具，其中该系统将维修工具储存在并置的工具箱内。这种构造允许臂是轻质的，其中每个维修工具仅在需要时安装到维修臂的终端。这有助于臂的可操纵性，并且允许维修工具的重量远离臂进行分布(当工具不使用时)。

特别地，本系统提供：多功能化-例如在维修材料反应和固化过程的总时间约束内在多个维修任务之间快速切换的能力；轻量化：维修臂应满足UAV的有效载荷要求。UAV有效载荷包括与维修臂集成的爬行机器人以及用于缺陷检测的成像系统。在实施方案中，臂的重量为2kg；模块化集成的适应性：臂应可集成到各种移动平台中，例如履带，以及独立系统，以使得能够在不需要移动平台的情况下进行实验室测试；自主性：板载感测、决策制定和执行的能力，特别是对于当使用板外处理器时可能受到网络延迟负面影响的任务；人机回圈操作和命令的超控：虽然维修任务可以被设计为部分自主的，但是经由用户接口(控制台)保持人在回圈中不仅出于安全原因是必不可少的，而且还可以使得能够将技术人员的隐性知识直接结合到过程中；以及可操纵性：臂的端部效应器在用于维修的限定区域内到达叶片上的不同所需位置的能力是重要的设计考虑因素。

在实施例中，维修臂可以包括用于将机器人维修系统安装到移动机器人平台的安装机构。这允许系统与移动机器人平台集成。如上所述，通过保持臂尽可能轻，使移动机器人平台的安装和可操纵性更容易。移动机器人平台可以是无人航空载具或履带车。

另外，该系统还可以包括用于将系统安装到表面的真空安装件。这可以为系统提供额外的稳定性，并且它还可以用于测试系统并将系统安装到表面。吸杯可以具有高达20kg的负载能力，但是可以根据需要设计关于该数字的值。

安装机构还可以或替代地包括螺钉等，以将系统永久地固定到移动机器人平台。利用两者可以允许在广泛的应用场景中快速且容易地安装臂。

在实施例中，维修臂的多个接头可以包括旋转接头。旋转接头各自为臂的终端提供旋转自由度。通常，维修臂可以包括多个连杆，并且每个旋转接头用于将两个连杆连接在一起。在优选实施例中，维修臂可以包括5个旋转接头。这可以为维修臂提供2个或更多个自由度。工具更换机构可以通过允许工具更换机构进行旋转运动的旋转接头连接到维修臂的尖端，并且通过连接连接到安装的维修工具。这可允许维修工具在沿着叶片的表面移动时定向成面向任何方向。

端部效应器维修工具可以包括用于执行清洁任务的清洁端部效应器。清洁任务可以包括去除松散材料和湿清洁叶片的表面。清洁端部效应器可以包括用于计量清洁液体的可控分配器；以及由电机驱动的旋转清洁装置。可控分配器还可以包括用于致动分配器的计量电机，并且其中来自电机和计量电机的位置信息允许根据清洁任务控制清洁液体到旋转清洁设备的释放速率和旋转清洁设备的旋转速度。这可以允许根据清洁任务和旋转工具的旋转速度来定制清洁材料的分配，以实现有效的清洁和资源使用。清洁端部效应器可以包括在其机械结构中使用刚度梯度架构的滚筒，其中它具有刚性轴，该刚性轴由作为中间层的硅橡胶层和作为外层的软微纤维材料层覆盖，以符合弯曲表面和受损区域，以便更好地清洁。

端部效应器维修工具可以包括砂磨端部效应器，用于执行研磨任务，例如砂磨叶片的损坏倒角。砂磨端部效应器通常包括旋转砂磨装置，例如在滚筒的外表面上具有砂纸的砂磨滚筒。砂磨滚筒的旋转通常由电机驱动。

端部效应器维修工具可以包括用于执行填充任务的填料物沉积端部效应器。填料沉积端部效应器可以包括用于混合填料的有源混合器，所述有源混合器包括电机；喷嘴，所述喷嘴用于根据所述填充任务将所述填料施加到所述叶片，其中，所述喷嘴是符合所述叶片的曲率的软狭缝喷嘴；以及接近传感器，用于测量填料的沉积厚度，并且一旦达到根据填充任务的期望厚度，就中断电机。有源混合器的使用可以在节省空间方面(与等效的无源混合器相反)和对材料反应时间的控制方面呈现出显著的改进。

还可以提供刮刀端部效应器维修工具以执行平滑任务，从而使沉积的填料变平和变圆。

附加地或替代地，可以提供一种保护带端部效应器维修工具，其具有在带移动辊上的保护带，以及切割装置，诸如由电机驱动的切割头，其用于将带施加到叶片表面并且用于随后一旦施加了所需长度就切割带。带端部效应器可以使用松紧调节滚筒来增强带的张力并提高带的质量。它还可以使用裁切机构进行清洁切割。

在实施例中，工具箱可以包括可缩回的端部效应器工具保持器，所述保持器包括用于保持端部效应器维修工具中的一个的弹性偏置钳夹部。钳夹部可由电机抵抗弹性偏压致动，以释放储存在所述保持器内的端部效应器维修工具。替代地，保持器可以在对钳夹部施加压力时(例如在维修臂的工具更换机构的接近期间)自动地释放端部效应器维修工具。

在实施例中，该系统还可以包括用于容纳工具箱的壳体。壳体可以容纳用于系统的控制电子器件，并且可以是圆形的。

端部效应器维修工具可以包括母连接器，并且工具更换机构可以包括对应的公连接器，以用于将端部效应器维修工具可释放地保持到臂上。公连接器可被配置成缩回以接收端部效应器维修工具上的母连接器，并且还可被配置成延伸以接合母连接器。

概括地说，本发明包括轻质的多功能机器人维修臂，其可以集成在一系列现有或被设计的移动机器人平台类型内。臂通常具有集成的端部效应器维修工具，其可以执行维修和维护任务，例如清洁、砂磨、填充(填充材料施加)和成形，以及保护带粘附到叶片的损坏区域。

在实施例中，臂可以与Wi-Fi摄像机(通常两个或更多个，其中一个在基部处并且一个在铰接区段的终端附近)集成，以允许监测臂以用于维修过程的实时流式传输。可以使用摄像机、板载处理器和控制器来确定包括保护带的所需修复材料的量，以使材料浪费最小化。这可以通过利用维修系统上的图像处理来识别叶片中的缺陷来实现，使得系统在识别出缺陷时开始修复操作，从而消除由远程用户发出的任何远程控制或命令中的等待时间或ping问题引起的延迟或滞后。类似地，当系统使用图像处理确定由臂认可通过的缺陷时，系统还可以缩回臂或结束维修过程。这使维修过程的过冲最小化，防止修复材料的浪费。

可以理解的是，一个或多个或所有端部效应器维修工具可与一个或多个编码器和/或变速电机集成，以使得能够控制由维修工具承担的维修任务的速度。

在实施例中，维修臂可以用柔性且可拉伸的保护套覆盖，以保护其免受天气条件的影响。套可以与套传感器集成以检测所述状况。套传感器可以包括用于检测套中的剪切应变的应力传感器，该剪切应变指示臂被以损坏的方式进行配置，诸如具有以过锐角对准的两个连杆。这在通常用于识别故障的电机或电机编码器发生故障的情况下提供冗余。

使用有源混合的轻质机构和材料有助于使维修臂和系统整体的尺寸和重量最小化。

如上所述，可提供一个或多个摄像机，以用于将维修系统的表现的可视图像无线传输给远程用户。这可以提供维修系统表现的实时视觉反馈。

可以提供用户接口，以用于由远程用户向维修臂提供远程控制和/或命令。这可以实现由用户演示的操纵模式的实时远程模仿、维修过程的逐步监测、检测臂的端部效应器和刀片表面之间的潜在碰撞、以及如果需要远程地超控自主命令。这可以使用在用户接口和维修臂之间通信的互联网或其他无线协议来实现。用户接口允许转移远程用户对机器人维修过程的隐性知识。

还可以提供用于模拟维修臂通过空间的移动的远程运动模仿器。所述远程运动模仿器可以通过在远程模仿器上向用户视觉地模拟维修臂的命令移动来以视觉方式向远程用户复制由远程用户提供给用户接口的命令和/或远程控制。因此，远程运动模拟可以包括可以是多段臂的模拟维修臂。

可以使用摄像机和/或一个或多个传感器来确定维修臂通过空间的移动。传感器可以包括接近传感器以提供碰撞反馈。碰撞检测传感器可以包括用于检测维修臂和叶片之间的有害接触的碰撞检测传感器。碰撞检测传感器可以是系统的电机上的编码器，其检测电机中的过载。

在实施例中，工具箱与臂并置。工具箱可以集成到臂的基部中。臂可以向上弯曲以自主地锁定到不同的维修工具上。这使臂和维修工具的相对位置有时保持固定，使得工具变化更具时间效率、鲁棒性并且消除了重新校准的需要。

能够自动更换工具的传统机器工具装备是重型工业装备，不适合于集成到移动机器人平台中，该移动机器人平台需要使用飞行无人机携带到一定高度的位置，诸如风力涡轮机叶片或高架油&气管道。

可以理解的是，关于一个方面或实施例描述的特征可以与其他方面或实施例一起使用。参考下文描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并得以阐明。

附图说明

将参考附图仅通过示例的方式描述实施例，在附图中：

图1示出了海上风力涡轮机，其具有涡轮机叶片和安装在设置于叶片上的维修机器人中的根据本发明的机器人维修系统；

图2示出了图1的机器人维修系统；

图3示出了图1和图2的机器人维修系统；

图4示出了图3的维修系统的壳体单元和工具箱；

图5示出了用于保持端部效应器维修工具的图4的工具箱的可缩回的端部效应器工具保持器；

图6示出了用于从图5的工具保持器取回端部效应器维修工具的工具更换机构；

图7示出了与图3的机器人维修系统一起使用的砂磨端部效应器；

图8示出了与图3的机器人维修系统一起使用的清洁端部效应器；

图9示出了与图3的机器人维修系统一起使用的填充端部效应器；

图10示出了与图3的机器人维修系统一起使用的刮刀端部效应器；

图11示出了用于与图3的机器人维修系统一起使用的带分配器端部效应器；

图12示出了用于复制图3的机器人维修系统的移动的运动模仿器和用户接口；

图13示出了用于控制图3的机器人维修系统的控制系统；

图14示出了用于图12的运动模仿器和用户接口的控制系统；

图15a-15e示出了由图3的维修臂执行的典型的维修过程；以及

图16a示出了ROSIC网络的结构；

图16b示出了用于所应用的基于ROS的操纵器的基于ROSIC的电信；

图16c示出了基于ROSIC互联网的通信系统结构；

图16d示出了基于互联网和来自模仿器LCD的在线视频流式传输来控制操纵器的实验测试；

图16e示出了在一天的不同小时内在控制台和操纵器之间发送和接收命令之间的延迟。

图17a示出了根据本发明的实施例的机器人系统，其具有处于展开位置的腿；

图17b示出了与腿结合的维修系统；

图17c示出了图17b的维修系统部件；

图18示出了处于紧凑位置的图17a的系统；

图19a示出了刮刀端部效应器工具；

图19b示出了砂磨机端部效应器工具；

图20a示出了具有与图17的系统一起使用的附接装置的腿；以及

图20b示出了附接装置的分解图。

应当注意，附图是示意性的并且未按比例绘制。为了附图中的清楚和方便起见，这些图的部件的相对尺寸和比例已经在尺寸上被夸大或缩小地示出。相同的附图标记通常用于指代修改的和不同的实施例中的对应或相似的特征。

具体实施方式

图1示出了海上风力涡轮机1，其中维修机器人放置在风力涡轮机的叶片2上。图2示出了维修机器人的特写，在这种情况下是爬行机器人3。可以理解的是，维修机器人可以是可替代的移动平台，诸如无人驾驶飞行器。机器人维修系统4附接到爬行机器人3。维修系统4在图3中被详细示出。特别地，系统4包括容纳维修系统的部件的壳体单元。示出了用于将维修系统安装到平坦表面的安装机构，在这种情况下为泵真空吸杯5。这可以用于锚定系统。壳体单元容纳材料、分配机构和电子器件6。还示出了保持多个端部效应器维修工具(下面描述)的工具箱14。

摄像机7，通常是Wi-Fi^TM摄像机，用于监测系统的性能，并向远程用户提供维修系统的运动和移动的实时反馈。维修系统包括维修模块，诸如维修臂8和具有端部效应器工具更换机构13的尖端9，该端部效应器工具更换机构13被构造成从工具箱取回维修工具并将它们安装到臂的终端上。还示出了通过接头12连接的步进电机10和伺服电机11。

图4示出了壳体单元的更近的视图。该单元包括盖板15、计算电子器件16、17和多个端部效应器维修工具。特别地，清洁端部效应器维修工具18保持在可缩回的端部效应器工具保持器19内。附加的维修工具可保持在其它的端部效应器工具保持器19中，诸如保护带端部效应器维修工具20。

壳体单元可以形成三层集群壳体，该三层集群壳体构造有与用于臂附接的安装机构5集成的顶层15、容纳用于通信和控制的电子器件16、17以及材料供应机构24和分配机构25的中间层、以及容纳端部效应器维修工具的基层(工具箱层)。电子器件可以是Arduino和/或树莓派(Raspberry Pi)板或其他片上系统设备。下层容纳可伸缩的夹紧端部效应器工具保持器19，以在不在工具箱14中使用时保持端部效应器维修工具。

如下面将进一步详细描述的，图4还示出了附接到所述维修工具的母连接器21、砂磨端部效应器维修工具22、软尖端狭缝喷嘴填充端部效应器维修工具23、清洁材料分配机构24和维修填充分配器25。

图5详述了用于保持端部效应器维修工具的图4的工具箱14的可缩回端部效应器工具保持器19。保持器19包括主体26和压缩弹簧27，以将两个钳夹部弹性地偏压在一起，这两个钳夹部用于将端部效应器维修工具保持在其间。钳夹部包括倒角表面29，该倒角表面29用作维修臂的端部9上的工具更换机构可压靠的表面，以使钳夹部的弹性偏压脱离接合，从而接入保持的端部效应器维修工具。使用无源夹持解决方案(无电子器件)使装置的重量和功率消耗最小化。

图6示出了端部效应器工具更换机构13(公连接器)，并且特征在于到步进电机的连接件30、用于缩回机构的顶部壳体31和底部壳体33、压缩弹簧34和翼片32。在使用中，工具更换机构13使用步进电机缩回，以使翼片抵靠压缩弹簧34偏置。在该缩回构造中，机构在被释放之前插入到端部效应器维修工具的连接器中，使得翼片由于弹簧34而扩展以使翼片34向外偏置。由于端部效应器维修工具的连接器的设计，翼片与表面接合并且太大而不能穿过基本上U形的间隙，从而使维修臂4的端部9与维修工具接合。然后可根据需要操纵维修工具，包括通过从工具箱内的储存中移除，和/或根据需要使用维修工具以进行维修。

图7示出了砂磨端部效应器维修工具22，并且详细示出了用于以上述方式锁定到端部效应器工具更换机构上的U形连接器35、电机和齿轮箱容器36、滚珠轴承37以及由砂纸38覆盖的刚性砂磨滚筒。砂磨滚筒通常由刚性PLA材料制成，并且滚筒的外表面被一层砂纸覆盖。在该实施例中，如TEKNOBL ADE REPAIR 9000-10材料应用指南所建议的，可以提供具有60和80的砂粒的两个砂磨滚筒，尽管可以根据需要选择替代等级的砂粒。在类似的设计中，砂磨滚筒也可以由具有编码器(12V，500rpm)的DC齿轮电机致动，这使得能够在需要时控制旋转速度。

图8示出了清洁端部效应器维修工具24a。这形成除了清洁材料分配机构24之外的清洁模块。清洁材料分配机构通常位于系统的上层，并且包括可控分配器，其使用具有编码器(12V，100rpm)的15gr DC微型金属齿轮电机来自动释放清洁液体。这是使用OD柔性管(4mm)流体地连接到可安装在维修臂4的端部9处的旋转清洁端部效应器维修工具24a。工具24a是将臂39、电机和齿轮40、用于清洁材料的管道的位置41以及清洁滚筒43锁在一起的U型连接器，如图8所示。滚筒经由两个金属滚珠轴承42集成到壳体结构中。清洁滚筒43通常在表面处由厚度为1mm的软微纤维布材料覆盖，在中间由3mm的硅橡胶材料层覆盖，并且在中心处由刚性轴覆盖。这种机械刚度-梯度结构有助于将滚筒43构造到叶片的弯曲或损坏表面上，以更有效地清洁它们。滚筒43的机械设计和具有其壳体结构的组装约束允许滚筒的外表面上的最大变形曲率β＝43°。

具有编码器(12V，300rpm)的DC齿轮电机负责通过集成的3D打印齿轮移动滚筒43。由清洁液体分配器模块和清洁端部效应器维修工具内的两个电机编码器提供的位置信息使得能够控制清洁液体到微纤维材料的释放速率以及滚筒旋转速度，以执行有效的清洁任务。清洁材料分配器的最大容量通常为20ml。

由清洁液体分配器模块24和清洁端部效应器维修工具24a内的两个电机编码器提供的位置信息使得能够控制清洁液体到微纤维的释放速率。

图9示出了填充端部效应器维修工具25a，其是具有维修填充分配器25的填料物沉积模块的一部分。该模块被构造成分配和混合维修套件(例如TE KNOBLADE REPAIR 9000-10套件)的材料部件，并在完成砂磨和清洁任务之后将其施加到识别出的损坏区域。考虑到重量和力矩臂应该最小化，使用机动化有源混合器。该模块包括通过4mm OD管连接的三个部分，并且包括由DC齿轮电机(12V，250rpm)驱动并配备有编码器的两部分材料分配器25，它们合并到单个管并馈入到有源混合器中。接着，将混合材料输送到与涡轮叶片2的表面几何形状一致的狭缝喷嘴44、填充材料容器45、U形卡锁连接器46和用于填充材料供应的位置47。

根据材料的技术数据表，该材料(一次沉积层)的推荐膜厚度为2mm。为了确保这一点，由光学头FU-69U(基恩士(Keyence Co.)，日本)和光纤传感器FS-N11MN组成的接近传感器在臂的终端附近的位置处连续测量沉积深度，并且如果超过最大厚度则中断该沉积过程。

图10详细示出了用于使表面变平的刮刀端部效应器维修工具：示出了刮刀48和U形连接器49。刮刀48用于使填充材料平滑并恢复被修复的涡轮叶片边缘的几何形状。

图11示出了保护带端部效应器维修工具，其包括带张紧和切割机构：U形连接器50、保护带51、用于切割的螺线管电机52、切割刀片头53、带移动辊54和松紧调节辊55。

图12示出了根据本发明的实施例的运动模仿器和用户接口。维修系统可以包括多个摄像机和/或传感器，以跟踪维修臂和相关联的端部效应器维修工具的运动。图12利用从摄像机/传感器导出的视觉和传感器信息来将维修臂的运动映射到缩放的多段运动模仿器56。模仿器56构造成复制实际维修臂的运动。附加地或替代地，可以提供用户接口模块以向模仿器提供远程控制，然后模仿器相应地被中继到维修臂以远程控制臂。用户接口具有触针57、用于将臂的端部效应器工具更换器移动到原位58的指定位置的按钮、用于清洁59、砂磨60、填充61和安全停止62位置的工具箱位置。LCD或类似的显示面板用于直播由臂上的Wi-Fi摄像机和诸如电位计64的传感器元件可视地捕获的维修进展。触针可以用于复制维修臂的运动以向控制器提供指示。这可以允许实时地对控制器进行直接视觉反馈和可视化，因此控制器可以监测维修臂的位置和状态。

图13是臂的控制系统的细节：主控制单元(主控器)65经由互联网通信与模仿器传送命令66。路径规划算法程序67使用臂的逆运动学并且在主控制系统内运行。致动5R组件的伺服电机69和步进电机70经由主控制系统控制。用于填料沉积71、混合72、分配清洁材料73、砂磨端部效应器74、清洁端部效应器75和敷带76的DC齿轮编码器电机由从控制单元77控制。板载电力系统78用于运行电机和控制系统单元。

图14示意性地图示了用于运动模仿器和用户接口的控制系统的细节。通过Wi-Fi84与臂通信的用户接口系统包括多段运动模仿工具、用于维修操作80的监测和可视化的触摸屏显示器以及五个自锁闭锁按钮83，它们能够在控制系统79下向臂发送预定义的命令。在一个设置中，存在五个预定义功能，它们可以经由界面按钮“HOME”、“SAND”、“CLEAN”和“FILL”83进行通信。当操作者按下任何按钮时，维修臂(示出为5R组件)的机动接头将移位以将臂的终端定位在预定位置81、82中。

图15a至图15e示出了执行维修程序的过程。在图15a中，在第一步骤中，将通过使用侵蚀检测算法程序扫描叶片的表面以找到缺陷。然后臂将返回到原始位置。图15b中所示的下一步骤是清洁任务。因此，臂抓住清洁端部效应器，然后臂再次回到原始位置以开始清洁过程。当如由操作员批准的那样完成清洁任务时，臂通过将臂移动到工具箱的对应储存槽中、使用臂来偏转和打开端部效应器储存模块、当清洁端部效应器维修工具在模块内时释放清洁端部效应器维修工具并且然后缩回臂，来将清洁端部效应器带回到其在工具箱内的预定位置。

所有呈现的过程可以自主地完成，并且操作员充当管理员，以在自主控制系统发生任何问题的情况下通过远程运动模仿器经由用户接口控制维修臂。

另外两个砂磨(图15c)和填充(图15d)-成形(图15e)过程可以以与上述图15a和图15b相同的方式进行。在维修过程结束时，将再次扫描维修区域以评估维修，并且如果侵蚀检测算法程序不能检测到任何轮廓，则它将向操作员发送命令以完成维修过程。

另外，可以使用通信软件进行与机器人系统的通信。在过去三十年中，对人类工作环境中的安全的日益关注以及对工业大规模生产的需求是机器人和自动化系统广泛使用的两个主要原因。然而，开发机器人的最初进展非常缓慢。提出的问题的主要原因之一是缺乏用于传感器读取和致动器控制的开源标准编程库，这导致针对每个应用重新编写它们。编写所述库的复杂性导致创建各种中间件，以简化机器人软件开发的过程和底层通信复杂性。例如，最广泛用于促进开发各种机器人的过程的中间件是机器人操作系统(ROS)。实际上，R OS不是操作系统，而是开源中间件，其可以提供类似底层控制、包管理、构建环境、消息例程和硬件抽象的服务，这简化了机器人软件开发的过程。

宽带电信技术的快速发展，对无线控制、大数据收集、处理和分析的需求的增加，已经使研究人员关注机器人使用基于互联网的电信系统。1995年，T aylor和Trevelyan为机器人臂提供了基于网络的控制，以操纵一些有色块。B urgard和Schulz开发了一种用于可视化的预测模拟，以处理移动机器人的远程操作延迟。Goldberg等人创建了基于网络的控制系统，并允许用户通过网络与机器人交互来维护花园。Yinong等人提出了一种基于云的框架，以在面向服务的计算领域中与机器人进行交互。Osentoski等人提出了rosbridge和rosjs以使不熟悉ROS的用户能够使用JavaScript与ROS主题(ROS topics)和ROS服务(ROS services)进行交互。Alexander等人提出了开源模块的集合，以用现代web和网络技术覆盖ROS。Kubaa等人在机器人和用户之间开发了基于异步云的通信协议。

尽管上述基于互联网的电信系统具有优点，但是也存在弱点，例如需要访问可由rosbridge中的Websockets客户端访问的公共IP地址，或者需要访问基于云的服务，例如ROSLink。此外，基于多机器人系统控制、智能资源管理和电信安全中的新方法，我们需要可以支持它们的新设施。

已经对基于互联网的电信系统进行了许多研究，这些电信系统可以应用于通过互联网与机器人进行交互。在下文中，将描述与我们的研究最相关的工作以及它们的优点和缺点。

2011年，Osentoski等人提出了rosbridge和rosjs。如上所述，rosbridge和rosjs背后的主要动机是使新手机器人用户能够通过使用互联网浏览器与基于ROS的机器人进行交互，并提供开发客户端应用程序的可能性，以便由不知道机器人领域的Web开发人员与基于ROS的机器人进行通信。Rosbridge和r osjs是基于用于web应用的JavaScript编程语言开发的。此外，他们使用1.0版本的套接字和2.0版本的WebSocket来为非web客户端提供公共接口。为了使用rosjs，我们需要首先创建rosjs对象，以便能够通过使用ROS服务和主题与基于ROS的系统交互。rosbridge和rosjs的主要特征是通过简单发布命令进行发布的能力，在ROS系统之上提供额外的抽象层，通过TCP/IP或WebSoc ket连接与ROS进行交互的能力，并提供两种安全方法，第一，保护服务/主题和密钥授权。根据rosbridge的结构，在机器人上运行的WebSocket服务器需要公共IP地址，然后WebSocket客户端可以访问它。这个问题不能在所有机器人中达到。通过使用web浏览器开发机器人应用的优点包括，web浏览器易于使用并且人们熟悉使用它们，并且由于在所有操作系统中使用web浏览器，因此开发基于web浏览器的应用可以增加它们的可访问性。在2012年，B.Alexander等人提出了机器人web工具(RWT)，其允许web应用与具有诸如ROS的中间件的各种机器人接合。RWT在客户端-服务器架构中使用rosbri dge来发送ROS主题，并通过web浏览器与用户交互。RWT的主要目标是将诸如ROS的机器人中间件与基于web的技术融合，以提供访问云机器人以在公共区域网上使用的可能性。在2015年，A.等人在支持web的ROS系统的背景下开发了机器人编程网络(RPN)，以提供远程教育和训练的可能性。在2017年，Koubaa等人提出了ROSLink作为ROS和物联网(IoT)之间的桥梁，以用于云机器人技术。实际上，ROSLink是一种通信协议，其能够实现在机器人侧客户端的规范，并表现出云服务器等公共IP服务器上设置的代理服务器。ROSLink的主要要点之一是，它能够通过云在ROS和非ROS用户之间定义它自己的通信协议。与类似协议相比，ROSLink基于云的方法的主要优点可以被认为是其独立于机器人的ROS主节点，通过云在用户和机器人之间进行通信的能力，以及对机器人、用户和基本服务的有效管理。由于云服务为其用户提供了巨大的设施，目前对云机器人技术研究的兴趣不断增加。在2019年，Pereira等人开发了ROSRemote以帮助用户在基于框架的远程主机中与ROS一起工作，该框架给出了创建可以在远程主机上远程运行的若干应用的可能性。在2020年，Toffetti等人提出了一种企业云机器人平台(ECRP)，一种建立基于ROS的云机器人应用的平台即服务(PaaS)的解决方案。尽管云服务具有用作远程计算服务或日志数据储存的优点，但是关于它们也存在一些问题，例如继续访问它们、储存数据的隐私和安全性以及服务提供商对其产品的支持。

ROS是开源元操作软件，其是基于工具、库和惯例的集合而创建的，旨在简化在各种机器人平台上创建复杂且稳健的机器人行为的过程。ROS提供允许用户编码共享和重用的公共接口。ROS提出的特征帮助机器人研究人员和开发人员专注于新的创新，而不是花费时间再次编写标准编程库。

此外，它向硬件资源提供抽象层，并将从硬件部件获得的数据作为标记的数据流显示出来，该数据流被命名为主题(Topic)。

ROS使用对等网络拓扑。基于ROS的系统包括被称为节点的多个进程，这些节点通过发送消息彼此通信。ROS的消息是由类型字段组成的简单数据结构。节点之间的通信将通过ROS主机来完成。ROS主机的主要职责是对基于ROS的系统中的其余节点的命名和注册服务。在ROS分布式网络中，主设备将被认为是ROS-核心执行器。

ROS节点之间的主要通信模型是发布/订阅和请求/应答模型。在第一通信模型中，节点交换主题，在这种情况下，一个或多个节点可以充当特定主题的(一个或多个)发布者，并且多个节点可以经由ROS主机订阅该主题。在第二基于ROS的通信模型中，一个节点将充当服务器，该服务器提供通过使用某个名称下的一对消息(一个用于请求，另一个用于应答)定义的服务，并且处理从作为客户端的其他节点接收的请求。

ROS是开源元操作软件，其是基于工具、库和惯例的集合而创建的，旨在简化在各种机器人平台上创建复杂且稳健的机器人行为的过程。ROS提供允许用户编码共享和重用的公共接口。ROS提出的特征帮助机器人研究人员和开发人员专注于新的创新，而不是花费时间再次编写标准编程库。

此外，它向硬件资源提供抽象层，并将从硬件部件获得的数据作为标记的数据流显示出来，该数据流被命名为主题(Topic)。

ROS使用对等网络拓扑。基于ROS的系统包括被称为节点的多个进程，这些节点通过发送消息彼此通信。ROS的消息是由类型字段组成的简单数据结构。节点之间的通信将通过ROS主机来完成。ROS主机的主要职责是对基于ROS的系统中的其余节点的命名和注册服务。在ROS分布式网络中，主设备将被认为是ROS-核心执行器。

ROS节点之间的主要通信模型是发布/订阅和请求/应答模型。在第一通信模型中，节点交换主题，在这种情况下，一个或多个节点可以充当特定主题的(一个或多个)发布者，并且多个节点可以经由ROS主机订阅该主题。在第二基于ROS的通信模型中，一个节点将充当服务器，该服务器提供通过使用某个名称下的一对消息(一个用于请求，另一个用于应答)定义的服务，并且处理从作为客户端的其他节点接收的请求。

控制操纵器

为了在臂和控制台之间进行远程连接，设计和实现了安全的基于互联网的通信系统。

图16a示出了使用电报移动应用的电信概念。如图16b所示，ROSIC是多语言通信系统。为了促进ROSIC子系统之间的通信，提供了作为文本文件的容器以收集每个子系统的输出。每个子系统可以将其输出放入具有用于识别的特定符号的容器中。

在操作者按下每个控制台开关按钮的情况下，数字和符号将被发送到电报应用，然后所提出的数据将作为可执行命令被发送到臂。

在算法程序1和2中，“api id”、“api hash”和电话号码是用于用户识别的三个参数，它们可以从电报应用获得，并且它们是唯一的。此外，如算法程序1所示，将连续监测“container.txt”文件的内容，并且对照用于端部效应器开关按钮或控制台的模拟工具的命令来检查内容的任何变化，从而用于检测用于读取的命令阵列的开始。算法程序2的输出将被保存在“container.txt”中，该“container.txt”被用作对用于控制臂的ROS节点的输入命令。

计算ROSIC系统的延迟；通过4G移动互联网网络发送和接收数据的时间之间的延迟小于三秒，这对于该项目应用是可接受的。图16e呈现了在一天中的15个不同时间由臂接收控制台命令的延迟。所述系统还可以利用触针。

图17a示出了集成机器人系统100，其被配置为附接到诸如风力涡轮机叶片、管道等的表面并沿着诸如风力涡轮机叶片、管道等的表面移动以执行维护和维修。该系统包括基部平移系统110、具有附接装置130的可展开腿120和维修臂150。

图17a示出了处于展开位置的机器人系统，其中腿120张开，而附接装置130固定到表面(例如固定到风力涡轮机叶片、管道等的表面)。维修模块150包括联接到维修模块的端部效应器选择器系统。所示示例中的选择器系统是旋转系统，其可以旋转以选择位于选择器系统的分支端部处的期望的端部效应器维修或维护工具。示例性维修工具在图19a和图19b中示出，并且可以理解，上述维修工具也可以部署在任何臂的端部上。

图17b示出了图17a的系统100，其具有附接到腿120的平台的维修模块350。维修模块350允许自主检测、维修和评估表面。DC电机352可用于为模块沿平移系统110的相对位置提供动力。尽管示出了一个电机，但是可以使用另外的电机。摄像机354和356允许在操作期间远程监控模块，并且有助于在使用期间应用维修工具。维修模块350包括具有多个维修工具的旋转工具选择系统，可以通过将旋转工具选择系统旋转到期望的维修工具来选择所述多个维修工具以呈现给表面。维修工具包括与先前描述的方式类似的旋转清洁端部效应器360。还利用旋转砂磨端部效应器362和沉积喷嘴366。柔性轴364用于控制维修工具。

图18示出了处于收起或运输位置的机器人系统。基部平移系统110包括第一平移台112和第二平移台114。每个平台包括允许维修臂150或维修系统350相对于其并且在平台内平移的连接器。维修模块150连接到第一平移台并且可在第一单轴上平移，该第一单轴允许维修模块在平台内移动到沿着可以执行维修或维护的轴的位置。此外，第二平移台与第一平移台相连，第一平移台可沿垂直于第一轴的第二轴平移。

通过利用该两轴平台，维修模块和相关联的端部效应器工具可以定位在平台内的任何点处。图19a和图19b示出了自主适配的刮刀204，其能够符合表面的曲率以增强成形，以及稳定平台，其利用吸杯214促成使用表面锚固的旋转工具212进行砂磨和清洁。两个端部效应器工具都使用导螺杆206、210，其允许调节工具的高度。自主刮刀是可以符合表面的形状的主动系统。例如，对于风力涡轮机前缘，自主刮刀可以使其曲率适应前缘的变化曲率，以便能够恢复原始前缘曲率轮廓。刮刀可以使用触觉传感器、微动开关、超声波传感器或光学传感器来检测和测量表面形状。该系统具有多个容器以容置填料和清洁材料。

为了使机器人系统能够移动到大概的位置进行维修/维护，可展开的腿能够附接和释放涡轮机表面，以允许系统在叶片的表面上行走并进入适当位置。

为了附接到表面，可展开的腿铰接地附接到附接装置。附接装置在图20a和图20b中被示出。特别地，附接装置130包括用于将附接装置固定到腿120的联接器132、滑动板134、密封块136和滑动板导螺杆致动器138。密封块136包括软硅胶杯入口，以用于接收穿过吸杯保持器板140中的孔的吸杯142的端部。

所示的示例具有3个吸杯，这些吸杯通过围绕吸杯142的颈部的卡口配件保持在吸杯保持器板中。吸杯142包括通过止动件毂146固定到叶片表面的止动件144以及放置在表面上的软泡沫层148。泡沫层通常是软EPDM泡沫，其允许符合叶片的弯曲表面。

负压可用于接合和脱离吸杯。这可以包括使用真空泵或使用用于吸杯的压缩机构以及用于吸杯入口的密封机构。上述吸杯压缩机构可以利用机器人的重量或者是主动(电动)压缩机构。

通过阅读本公开，其他变化和修改对于本领域技术人员将是显而易见的。这些变化和修改可以涉及已知的等效特征和其他特征，并且可以代替本文已经描述的特征或除了本文已经描述的特征之外使用这些等效特征和其他特征。

尽管所附权利要求涉及特征的特定组合，但是应当理解，本发明的公开内容的范围还包括本文明确地或隐含地公开的任何新颖特征或特征的任何新颖组合或其任何概括，无论其是否涉及与任何权利要求中当前要求保护的相同的发明，并且无论其是否减轻了与本发明相同的任何或所有技术问题。

在单独实施例的上下文中描述的特征也可以在单个实施例中组合提供。相反，为了简洁起见，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独提供或以任何合适的子组合提供。申请人在此通知，在本申请或从其衍生的任何进一步申请的审查期间，可以对这些特征和/或这些特征的组合制定新的权利要求。

为了完整起见，还声明术语“包括”不排除其他元件或步骤，术语“一”或“一个”不排除多个，并且权利要求中的附图标记不应被解释为限制权利要求的范围。

Claims (36)

1.一种用于维修表面的集成机器人维修系统，所述系统包括：

基部平移系统，所述系统包括多级平台；

维修模块，所述模块耦合到所述平移系统，以相对于所述基部平移系统移动所述模块；

端部效应器选择器系统，所述端部效应器选择器系统联接到所述维修模块，所述选择器系统包括端部效应器维修工具，每个工具被构造成在所述表面上进行维修任务；

可展开的腿，所述腿耦合到所述基部平移系统，并且被配置为与所述表面接合和脱离以允许所述系统沿着表面行走。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可展开的腿包括用于将所述维修系统可释放地接合到所述表面的附接装置。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述附接装置包括吸盘。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述吸盘包括多个吸杯，所述吸杯设置在入口密封块和接触表面密封块之间。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述吸杯被构造成通过朝向所述接触表面密封块压缩所述入口密封块来接合所述表面。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的系统，其中，所述多级平台包括第一平移台和第二平移台，其中，所述维修模块耦合到所述第一平移台并且能够在第一单轴上平移。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述第一平移台耦合到所述第二平移台，并且可在垂直于所述第一轴的第二单轴上平移。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的系统，其中，所述可展开的腿铰接地附接到所述附接装置。

9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述表面可以是平坦的或弯曲的表面。

10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述维修模块包括维修臂，所述维修臂在所述基部平移系统内延伸，以在所述表面上呈现所述端部效应器维修工具。

11.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述维修臂包括旋转工具选择系统，所述系统可旋转以允许所期望的端部效应器维修工具呈现给所述表面。

12.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述端部效应器维修工具包括用于执行清洁任务的清洁端部效应器。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述清洁端部效应器包括：

用于计量清洁液体的可控分配器；以及

由电机驱动的旋转清洁装置。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述可控分配器还包括：

计量电机，所述计量电机用于致动所述分配器，并且其中来自所述电机和所述计量电机的位置信息允许根据所述清洁任务对所述清洁液体到所述旋转清洁设备的释放速率和所述旋转清洁设备的旋转速度进行控制。

15.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述端部效应器维修工具包括用于执行研磨任务的砂磨端部效应器。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述砂磨端部效应器包括由电机驱动的旋转砂磨装置。

17.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述端部效应器维修工具包括用于执行填充任务的填料沉积端部效应器。

18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述填料沉积端部效应器包括：

用于混合填料的有源混合器，所述有源混合器包括电机；

喷嘴，所述喷嘴用于根据所述填充任务将所述填料施加到所述叶片，其中，所述喷嘴是符合所述叶片的曲率的软狭缝喷嘴；以及

接近传感器，所述接近传感器用于测量填料的沉积厚度并且一旦达到根据填充任务的期望厚度就中断电机。

19.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述维修模块包括用于相对于所述基部平移系统移动操纵所述维修模块的一系列接头，并且其中，所述系统还包括用于储存所述多个端部效应器维修工具的工具箱；以及

其中，所述维修模块包括工具更换机构，所述工具更换机构位于终端处并且被构造成从所述工具箱取回所述维修工具并将所述维修工具安装到所述模块上。

20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述工具箱包括可缩回的端部效应器工具保持器，所述保持器包括用于保持所述端部效应器维修工具中的一个的弹性偏置钳夹部。

21.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述系统还包括用于容纳所述工具箱、控制电子器件和任何维修工具材料的壳体。

22.根据权利要求19至21中任一项所述的系统，其中，所述维修模块包括用于将所述机器人维修系统安装到移动机器人平台的安装机构。

23.根据权利要求19至22中任一项所述的系统，其中，所述移动机器人平台是无人驾驶飞行器或履带车。

24.根据权利要求19至23中任一项所述的系统，其中，所述系统还包括用于将所述系统安装到表面的真空安装件。

25.根据权利要求19至24中任一项所述的系统，其中，所述多个接头包括转动接头，每个转动接头为所述臂的所述终端部提供旋转自由度。

26.根据权利要求19至25中任一项所述的系统，其中，所述维修臂包括多个连杆，并且其中，每个转动接头将两个连杆连接在一起。

27.根据权利要求26所述的系统，其中，所述维修臂包括5个旋转接头。

28.根据权利要求19至27中任一项所述的系统，其中，端部效应器维修工具包括母连接器，并且所述工具更换机构包括对应的公连接器，以用于可释放地保持所述端部效应器维修工具。

29.根据权利要求28所述的系统，其中，所述公连接器被配置成缩回以接收所述端部效应器维修工具上的所述母连接器，并且被配置成延伸以接合所述母连接器。

30.根据前述权利要求中任一项所述的系统，还包括一个或多个摄像机，用于将所述维修系统的表现的视觉图像无线传输给远程用户。

31.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述维修系统包括成像摄像机，并且其中所述系统包括用于检查所述表面的缺陷的图像处理模块；并且可选地或优选地，其中所述系统在检测到缺陷时自主地开始维修任务。

32.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述维修系统被遮盖在柔性保护套中；并且可选地或优选地，其中所述套包括一个或多个套传感器，所述一个或多个套传感器被构造成检测所述套中的剪切应变，所述剪切应变对所述维修模块被构造成处于损坏的取向进行指示。

33.根据前述权利要求中任一项所述的系统，还包括用户接口，所述用户接口用于由远程用户向所述维修模块提供无线控制命令，以用于传送所述远程用户对所述机器人维修过程的隐性知识。

34.根据权利要求33所述的系统，还包括远程运动模仿器，用于模仿所述远程控制命令在所述维修模块的模型中的移动。

35.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，使用一个或多个传感器确定所述维修模块通过空间的移动。

36.根据权利要求35所述的系统，其中，所述传感器包括用于检测所述维修模块和所述叶片之间的有害接触的碰撞检测传感器，并且可选地或优选地，其中所述碰撞检测传感器是所述系统的电机上的编码器。