[发明专利]一种用于风机塔筒状态监测的柔性磁力履带爬壁机器人

说明书

本发明提供了一种用于风机塔筒状态监测的柔性磁力履带爬壁机器人，其包括底盘模块、折叠越障模块、多角度升降扫查架模块、柔性磁力履带模块、永磁伸缩垂直转向模块和二维移动标记模块，本发明的底盘模块采用三明治结构，使其适应不同曲率的风机塔筒壁，同时设置了柔性磁力履带模块连接在底盘模块两侧，使机器人能够在风机塔筒表面吸附与移动，并且在底盘模块内部设置了永磁伸缩垂直转向模块，使机器人在风机塔筒壁表面快速转向，此外，在底盘模块头部设置多角度升降扫查架模块，用以对风机塔筒状态进行监测，并通过设置在底盘模块尾部的二维移动标记模块对问题区域进行标记，另外，还设置折叠越障模块帮助机器人越过风机塔筒壁上的凸起。

技术领域

本发明涉及风机塔筒状态监测领域，具体为一种用于风机塔筒状态监测的柔性磁力履带爬壁机器人。

背景技术

风电项目的风力发电机组主要由风轮主机和风机塔筒组成，风轮主机主要用于将风能转化为电能，而风电塔筒的作用首先是给风轮主机提供满足功能要求、可靠的固定支撑，同时让风轮处于风能最佳的位置以及提供安装、维修等工作的平台。风机塔筒通常是由多段塔筒相互拼接组装而成，这使得风机塔筒在长时间工作后表面或内部产生破坏或晃动，因此需要人为对风机塔筒进行监测并进行维护。然而目前针对风机塔筒的监测与维护都是由人工完成，人工操作风险系数大，同时由人工使用仪器监测出问题的同时无法标记问题区域，对风机塔筒的状态监测效率低、成本高，因此，需要一种可以代替人工对风机塔筒状态进行监测、对问题区域标记、效率高、成本低的风机塔筒状态监测机器人。

基于以上问题，本发明提供了一种用于风机塔筒状态监测的柔性磁力履带爬壁机器人，其包括底盘模块、折叠越障模块、多角度升降扫查架模块、柔性磁力履带模块、永磁伸缩垂直转向模块和二维移动标记模块，本发明的底盘模块采用三明治结构，使其适应不同曲率的风机塔筒壁，同时设置了柔性磁力履带模块连接在底盘模块两侧，使机器人能够在风机塔筒表面吸附与移动，并且在底盘模块内部设置了永磁伸缩垂直转向模块，使机器人在风机塔筒壁表面快速转向，此外，在底盘模块头部设置多角度升降扫查架模块，用以对风机塔筒状态进行监测，并通过设置在底盘模块尾部的二维移动标记模块对问题区域进行标记，另外，还设置折叠越障模块帮助机器人越过风机塔筒壁上的凸起。以上各模块的相互配合使本发明具有能够代替人工工作、对风机塔筒问题区域进行标记、效率高、成本低的优点，解决了当前对风机塔筒状态监测的人工操作风险系数大、无法标记问题区域、效率低、成本高的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够代替人工工作、对风机塔筒问题区域进行标记、效率高、成本低的一种用于风机塔筒状态监测的柔性磁力履带爬壁机器人。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于风机塔筒状态监测的柔性磁力履带爬壁机器人，包括底盘模块(1)、折叠越障模块(2)、多角度升降扫查架模块(3)、柔性磁力履带模块(4)、永磁伸缩垂直转向模块(5)和二维移动标记模块(6)，其特征在于，所述的折叠越障模块(2)通过螺钉固定在底盘模块(1)上表面，用以机器人越障支撑使用；所述的多角度升降扫查架模块(3)通过螺钉固定在底盘模块(1)前端，实现爬壁机器人工作时对风机塔筒的状态监测；所述的柔性磁力履带模块(4)通过模块内部的伸缩减震器(4-7)连接在底盘模块(1)的侧边，用以机器人的行进功能；所述的永磁伸缩垂直转向模块(5)通过螺钉固定在底盘模块(1)中部的凹槽内，用以实现爬壁过程中快速转向的功能；所述的二维移动标记模块(6)通过螺钉固定在底盘模块(1)尾部凹槽中，用以对风机塔筒问题区域进行标记。

进一步，作为优选，所述的底盘模块(1)包括底盘中间层(1-1)、左侧底盘旋转层(1-2)、右侧底盘旋转层(1-3)和一对旋转合页(1-4)，所述的左侧底盘旋转层(1-2)和右侧底盘旋转层(1-3)通过一对旋转合页(1-4)与底盘中间层(1-1)相连接，以实现左侧底盘旋转层(1-2)和右侧底盘旋转层(1-3)在一定角度内的弯折，此外左侧底盘旋转层(1-2)和右侧底盘旋转层(1-3)尾部具有弧形凹槽以固定柔性磁力履带模块(4)中的伺服电机(4-8)。