[实用新型]一种用于塔筒攀爬的机器人可变框架

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别涉及一种风机塔筒清洗和叶片检测机器人维护作业设备。

背景技术

风力发电作为一种可再生的清洁能源，近年来得到了世界各国的大力推广。风力发电机组单机容量逐年递增，对风电机组的维护、塔筒的清洗以及对风机叶片的检测显得越来越重要。而风电机组的工作现场时常有风沙、雨雪等恶劣天气，风电机组一旦出现故障，轻则影响发电效率和发电厂的经济效益，重则造成风电机组损毁和巨大的经济损失，因此风电机组必须常年进行维护作业。

风电厂为了降低风电机组的停机风险，每年都需定期对风机塔筒和叶片进行检测，而风电机组设备验收时，还需对风机塔筒进行清洗，而我国目前风机叶片的检测、塔筒的清洗一般大多数采用人工吊装作业，吊车作业、吊装设备作业等维护方式，存在着安全性低、劳动强度大、效率低下等一系列的问题。

攀爬机器人能够替代人工进行攀爬作业，且能够安装检测、清洗、维护设备对作业对象进行维护作业，能够有效的解决风电机组维护目前采用人工作业所存在的安全、效率、成本等问题。

而现有攀爬机器人技术还在不断完善中，如CN201610401323.0《一种履带式电力设备维修机器人》，包括履带支架A、履带支架B、从动辊轮、主动辊轮、伺服电机，所述的履带支架A为长方形平板结构，在履带支架A的两侧各设置两个铰支座A，所述的履带支架B由一块折弯的平板构成，折弯角为30°，履带支架B总共有2个，其与履带支架A通过铰支座A连接在一起；在履带支架A和履带支架B的上下两端分别安装有圆柱状的从动辊轮和主动辊轮，所述主动辊轮由伺服电机直接驱动，主动辊轮和从动辊轮之间使用橡胶履带传递动力；通过三条橡胶履带攀爬电线杆，可以获得较大的摩擦力，从而可以轻松攀爬到电线杆顶部，减少了工人体力的消耗，提高了工作效率。

CN201620390050.X《一种履带式多功能攀爬机器人》，本实用新型采用脚足式结构履带式，利用电磁吸盘吸附，从而实现机器人在墙上的行走。通过软管将地面的油漆或清洗液送至吸附在墙上的工作模块，从而实现粉刷或清洗功能，提高粉刷的速度和质量，解决了人工清洗劳动强度大、劳动效率低的问题。

显然，CN201610401323.0由三条橡胶履带攀爬电线杆，是基于电线杆的有限直径和有限负载等方面而设计的； CN201620390050.X，采用脚足式结构履带式，利用电磁吸盘吸附，从而实现机器人在墙上的行走。履带式攀爬机器人本体通过真空吸盘贴合在墙壁上，由真空泵产生负压，通过导管连接到吸盘吸嘴，真空吸盘与墙壁间的空气被真空泵产生的负压吸出，进而吸盘紧密贴合贴合墙面，完成车体吸附在墙面的工作流程。

从现有的中国专利公开的资料显示，永磁履带第一次出现在1998年，CN98110551.3《船罐焊缝自动爬行X射线探伤机》，探伤主机靠铰式软连接活动机架上的永磁履带吸附式链条传动爬行机构；最近的出现在2016年，CN201610187880.7《履带爬壁四自由度并联机器人》，其包括履带车和四自由度并联机器人；所述履带车包括矩形底盘，四个套，两个永磁履带机构，套与底盘均布固连，永磁履带机构与底盘对称联接，带动底盘沿磁性壁爬行。从相关的近100篇论文中也不难发现永磁履带及永磁履带机器人的应用正在不断扩大。本实用新型也是在从事这个方向的研发。特别是针对风力发电塔筒的结构特点，设计出一种即有利于攀爬、全径清洗、适应筒径变化的机器人，将是本实用新型的主要创造性劳动的体现形式。

实用新型内容

本实用新型就是针对风力发电机组的维护和检测作业需求，设计了一种能通过多边形可变框架结构和永磁吸附履带攀爬机构来进行塔筒攀爬作业，通过清洗机构和检测设备来完成风机塔筒清洗和叶片检测的风电塔清洗检测机器人。该机器人具有模块化、低成本、快速拆装、稳定可靠，攀爬速度快，负载能力强，且能适应风力发电塔塔身的上下塔筒直径变化的特点。本实用新型目的在于提供一种用于塔筒攀爬的机器人可变框架。

本实用新型技术方案：

一种用于塔筒攀爬的机器人可变框架，包括可变V型转角和推拉杆机构，所述可变V型转角和推拉杆机构组成多边框架结构，推拉杆机构的推拉杆长度和/或可变V型转角的转角角度为可变结构，其中，至少有一处可变V型转角和推拉杆机构为拆装活动连接。

进一步，推拉杆机构采用被动式伸缩调整结构或采用在动力装置作用下的主动式伸缩调整结构，采用主动式伸缩调整结构时，各推拉杆机构中分别设有动力装置或由统一的动力装置经各传动机构传动至各推拉杆机构。