[发明专利]柔性可变径永磁吸附麦轮式爬筒机器人系统

说明书

本发明的柔性可变径永磁吸附麦轮式爬筒机器人系统，包括若干单体机器人及自适应防坠落机构，自适应防坠落机构的柔性连接件穿设于若干个单体机器人的滑轮组之间，单体机器人包括架体、清扫机构、驱动机构、吸附机构、测距机构、检查维护机构，清扫机构安装于架体的两侧，驱动机构传动安装于架体内部，吸附机构将机器人吸附于筒壁上，测距机构用于检测机器人距离筒体顶部或底部的高度，检查维护机构实现机器人与后台系统的远程传输，本发明采用自适应防坠落机构防止机器人工作中坠落，几个机器人通过柔性绳索联接成一个整体机组，实时适时调节机器人与机器人之间的间距，从而实现四个机器人一组进行多机协同行进和进行相应的维护巡检作业任务。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种柔性可变径永磁吸附麦轮式爬筒机器人系统。

背景技术

塔筒是风力发电机组的重要支撑部件，塔筒长期经受风吹日晒、雨雪盐碱侵蚀等恶劣自然环境的影响和风机机舱漏油等污染，多数塔筒表面出现油迹、污渍、脱漆、锈蚀等现象，随时可能危及风机的运行安全。随着风电规模越来越大，风电场安全经济运行成为业主关注的首要因素。因此，风机设备塔筒的表面检查、检测、清洗和维护愈发重要。

根据国家对能源规划及环境保护的要求，提出扩大风电和光伏发电等新能源发电的规模，还推出建设一批具有示范性效应的新能源技术项目，科学规划、有序发展风电资源。目前风电设备塔筒的检查、清洗和维护工作主要依靠“蜘蛛人”进行人工作业，这种作业存在较大的安全隐患、且劳动强度大、维护效率低等一系列问题。随着我国风电项目的迅速发展和对于劳动安全保障问题的日益重视，人工作业已不符合社会发展的客观要求，以智能巡检机器人替代“蜘蛛人”作业成为历史的必然。

现有的机器人多数为单体结构，其与塔筒的连接方式只有吸附机构，无外在其他防护结构，存在坠落的危险。

发明内容

有必要提出一种柔性可变径永磁吸附麦轮式爬筒机器人系统。

一种柔性可变径永磁吸附麦轮式爬筒机器人系统，包括若干单体机器人及自适应防坠落机构，自适应防坠落机构包括一柔性连接件及若干组设置在若干个单体机器人上的滑轮组，柔性连接件穿设于若干个单体机器人的滑轮组之间，实现若干单体机器人的柔性连接，所述单体机器人包括架体、清扫机构、驱动机构、吸附机构，所述清扫机构安装于架体的两侧，所述驱动机构传动安装于架体内部，包括驱动源和驱动轮，所述驱动源提供驱动动力，驱动轮与驱动源连接，被驱动源带动转动，所述驱动轮外露于架体的底部，所述吸附机构包括若干吸附单元，若干吸附单元设置于架体的底部，且吸附表面用于与待清扫筒体的表面吸附，以将机器人吸附于筒体表面。

优选的，所述自适应防坠落机构的滑轮组包括主滑轮、左侧滑轮、右侧滑轮，左侧滑轮、右侧滑轮分别设置于主滑轮的左侧和右侧，所述柔性连接件S型依次绕过左侧滑轮、主滑轮、右侧滑轮。

优选的，所述主滑轮内部设置自适应收卷结构，所述自适应收卷结构用于储存部分长度余量，自适应收卷结构的两端分别与绕过主滑轮的柔性连接件连接，以牵引柔性连接件收缩和伸长。

优选的，所述柔性可变径永磁吸附麦轮式爬筒机器人系统还包括测距机构，所述测距机构设置于架体的顶部面板上，且测距机构包括分别靠近架体前端和后端的两个，分别用于检测机器人前端和后端的距离，且测距机构的设置高度高于清扫机构的设置高度。

优选的，所述驱动机构的驱动源为电机，驱动轮为麦克纳姆轮。

优选的，所述驱动机构还包括自适应连接件、缓冲件，所述自适应连接件包括依次铰接的第一连杆、第二连杆、第三连杆，第一连杆的另一端与架体的底部铰接，第三连杆的另一端与架体的底部铰接，一铰接点与驱动轮连接，所述缓冲件包括缓冲弹簧、缓冲杆，所述缓冲弹簧的上端与架体底部固定连接，下端与驱动轮的连接，所述缓冲杆的上端与架体底部固定连接，缓冲杆的下端设置于缓冲弹簧内部。