一種風(fēng)電葉片除塵機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能機(jī)器人技術(shù)，具體為一種清潔、維護(hù)風(fēng)電葉片的機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量不斷增加，然而當(dāng)今在風(fēng)電機(jī)運(yùn)行中，風(fēng)電機(jī)葉片表面積灰將導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩不平衡，進(jìn)而對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生沖擊。若依靠人力清理風(fēng)電機(jī)葉片，人身安全難以保證且效率低下、花費(fèi)較高。本發(fā)明仿生機(jī)器人能在風(fēng)電機(jī)葉片上自主移動(dòng)，抱緊葉片，進(jìn)而清潔風(fēng)機(jī)葉片。在本申請(qǐng)人檢索范圍內(nèi)，應(yīng)用在風(fēng)電葉片上的清潔仿生機(jī)器人仍未見(jiàn)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種應(yīng)用于風(fēng)電葉片的仿生機(jī)器人，它能夠抓緊風(fēng)電機(jī)葉片邊緣，自主攀爬和下降，機(jī)器人前部安裝的毛刷可緊密貼合葉片，完成除塵、清潔等任務(wù)。該仿生機(jī)器人生動(dòng)地模仿蜘蛛的行走姿態(tài)，結(jié)構(gòu)緊湊，具備在垂直物體的扁平彎曲環(huán)境工作的特點(diǎn)，該仿生機(jī)器人可遠(yuǎn)程遙控。
[0004]上述目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]設(shè)計(jì)一種仿生機(jī)器人，自主攀爬風(fēng)電葉片，該機(jī)器人包括機(jī)身、三對(duì)行走足、控制系統(tǒng)和供電系統(tǒng)。所述的行走足包括爪、伸縮部和旋轉(zhuǎn)部，所述爪通過(guò)伺服電機(jī)連接伸縮部，所述伸縮部與旋轉(zhuǎn)部連接，為增大行走足行程，所述伸縮部由三個(gè)相似結(jié)構(gòu)組成，所述旋轉(zhuǎn)部通過(guò)伺服電機(jī)連接到機(jī)身。所述機(jī)身前部連接角度可調(diào)的毛刷，所述毛刷安裝壓力傳感器與風(fēng)機(jī)葉片緊密接觸。
[0006]所述行走足在可觸及范圍內(nèi)，爪可以抓取到任何位置。在機(jī)器人水平工作時(shí)，行走足的轉(zhuǎn)動(dòng)主要依靠:所述爪與伸縮部之間的伺服電機(jī)，以及旋轉(zhuǎn)部與機(jī)身連接的伺服電機(jī)。行走足的移動(dòng)主要依靠:所述旋轉(zhuǎn)部與所述伸縮部之間的液壓系統(tǒng)，所述伸縮部上的液壓系統(tǒng)。所述機(jī)器人行走依靠所述轉(zhuǎn)動(dòng)與移動(dòng)協(xié)同工作。所述機(jī)器人在垂直工作時(shí)的行走與所述水平情況類(lèi)似。
[0007]上述機(jī)器人爪由兩部分組成，機(jī)器人爪的張角受液壓伸縮桿控制，爪表面覆蓋橡膠，同時(shí)裝有壓力檢測(cè)裝置和紅外檢測(cè)裝置，由主控制模塊控制液壓伸縮桿來(lái)改變爪的張角，使之敏捷可靠的抓緊風(fēng)電機(jī)葉片邊緣。爪與伸縮部之間的伺服電機(jī)裝有位置檢測(cè)裝置，所述伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)由主控制模塊控制。所述伸縮部由三個(gè)臂桿組成，所述臂桿的伸展與角度的調(diào)節(jié)通過(guò)主控制機(jī)構(gòu)控制的液壓桿來(lái)完成，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確抓取。
[0008]上述伸縮部的三個(gè)臂桿之間安裝有角度傳感器，所述旋轉(zhuǎn)部與所述伸縮部之間也安裝有角度傳感器。
[0009]上述機(jī)器人控制系統(tǒng)包括主控制模塊，安裝在上述爪的壓力傳感裝置，安裝在上述爪的紅外檢測(cè)裝置，安裝在上述爪與伸縮部之間的伺服電機(jī)的位置傳感器，安裝在上述伸縮部三個(gè)臂桿之間的位置傳感裝置，安裝在上述伸縮部與旋轉(zhuǎn)部之間的位置傳感器，安裝在上述旋轉(zhuǎn)部與機(jī)身間的伺服電機(jī)的位置傳感裝置，安裝在機(jī)身前部毛刷的壓力傳感裝置，安裝在機(jī)身前部連接毛刷的桿臂上的位置傳感器。
[0010]上述伺服電機(jī)通過(guò)減速器，聯(lián)軸器以及固定組件等進(jìn)行兩個(gè)部件的連接。
[0011]上述機(jī)器人前部毛刷底部壓力傳感器的反饋值反饋給所述主控制模塊，所述主控制模塊分析后把信號(hào)傳遞給所述水平組件使毛刷與風(fēng)機(jī)葉片間壓力合適。
[0012]所述爪上的紅外檢測(cè)裝置控制爪在葉片邊緣的抓取位置，使葉片邊緣一直處在爪的范圍內(nèi)，再由所述爪的壓力傳感器與紅外傳感器協(xié)調(diào)控制，所述爪到達(dá)設(shè)定位置，抓緊。
[0013]所述機(jī)器人上具有機(jī)器視覺(jué)，利用機(jī)器視覺(jué)找到路面信息與風(fēng)電葉片狀態(tài)信息，規(guī)劃行進(jìn)路徑，控制爪到達(dá)指定位置。所述機(jī)器人對(duì)采集的葉片信息進(jìn)行存儲(chǔ)，對(duì)于相同型號(hào)葉片直接采用相同的除塵路徑，效率更高。
[0014]所述多個(gè)位置傳感器把信息反饋給控制器，所述控制器根據(jù)既定的各部件尺寸分析計(jì)算出移動(dòng)與移動(dòng)的行程，就此控制行走足動(dòng)作、機(jī)身動(dòng)作、毛刷動(dòng)作，達(dá)到在風(fēng)電機(jī)葉片攀爬、除塵的效果。
[0015]有益效果:
[0016]本發(fā)明風(fēng)電機(jī)葉片除塵機(jī)器人依據(jù)仿生學(xué)原理，設(shè)計(jì)出適于在風(fēng)電機(jī)葉片攀爬的機(jī)器人，該機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)靈活，控制方便。
[0017]本發(fā)明克服風(fēng)電機(jī)葉片表面圓滑，難以攀附的特點(diǎn)，能自適應(yīng)夾緊葉片邊緣，可靠安全。爬行步態(tài)模仿蜘蛛行走步態(tài)，速度快，自主進(jìn)行除塵，中途不需人工干預(yù)，當(dāng)機(jī)器人攀爬到極限位置時(shí)能自己做出判斷，完成除塵工作后能自主退后啟動(dòng)位置，效率高。
【附圖說(shuō)明】
[0018]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面將結(jié)合具體實(shí)施例和必要的附圖作簡(jiǎn)要的介紹。
[0019]圖1是本實(shí)用新型實(shí)例中提供的風(fēng)電機(jī)葉片攀爬機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型實(shí)例中提供的風(fēng)電機(jī)葉片攀爬機(jī)器人的一個(gè)行走足的示意圖；
[0021]圖3是本實(shí)用新型實(shí)例中提供的風(fēng)電機(jī)葉片攀爬機(jī)器人在風(fēng)電機(jī)葉片上的正面示意圖；
[0022]附圖中控制液壓桿的電機(jī)、內(nèi)部控制系統(tǒng)以及供電系統(tǒng)已略去。
【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例
[0024]本風(fēng)電機(jī)葉片20自主清潔機(jī)器人包括機(jī)身7、安裝在機(jī)身7上的左行走足1，3，5和右行走足2，4，6，控制三對(duì)足動(dòng)作的控制系統(tǒng)和供電系統(tǒng)(圖中略去)。所述的左行走足1，3，5和右行走足2，4，6包括爪10、伸縮部11和旋轉(zhuǎn)部12，所述爪10通過(guò)伺服電機(jī)13與伸縮部11連接，所述伸縮部11與旋轉(zhuǎn)部12連接，所述旋轉(zhuǎn)部12通過(guò)伺服電機(jī)14連接到機(jī)身7。所述機(jī)身前部裝有機(jī)器視覺(jué)采集系統(tǒng)8，，所述機(jī)身前部連接有毛刷9。
[0025]具體地，爪10的內(nèi)表面裝有成對(duì)的紅外傳感器和壓力傳感器，用以判斷風(fēng)電機(jī)葉片20邊緣在爪10內(nèi)的相對(duì)位置，同時(shí)爪10內(nèi)表面覆蓋橡膠，增加爪10與風(fēng)電機(jī)葉片20的摩擦力，便于均勻受力。
[0026]爪10與伸縮部11之間依靠伺服電機(jī)13連接，伸縮部11與旋轉(zhuǎn)部12連接，伺服電機(jī)13和伺服電機(jī)14組成轉(zhuǎn)動(dòng)組件；移動(dòng)組件包括:伸縮部11的三個(gè)臂桿，爪10用來(lái)抓緊風(fēng)電機(jī)葉片20邊緣，伸縮部11控制足的長(zhǎng)短。所述組件操控機(jī)身7在風(fēng)電機(jī)葉片20表面的或者地面上移動(dòng)，毛刷9上的壓力傳感器作為各個(gè)部件是非在合適位置的標(biāo)準(zhǔn)，所述機(jī)器人的在風(fēng)機(jī)葉片20移動(dòng)依靠移動(dòng)組件和轉(zhuǎn)動(dòng)組件協(xié)調(diào)工作。
[0027]下面結(jié)合圖1、圖2和圖3，介紹仿生機(jī)器人腿部的工作原理。
[0028]在旋轉(zhuǎn)部12裝有位置傳感器14，旋轉(zhuǎn)部12與伸縮部11之間裝有位置傳感器18，伸縮部11的三個(gè)臂桿間的位置傳