海上风电机组塔筒水下除锈机器人制造技术

本发明专利技术公开了海上风电机组塔筒水下除锈机器人，涉及塔筒除锈技术领域，包括底板，底板的上端转动连接有旋转底盘，旋转底盘上安装有舵机一，舵机一的输出端连接在底板上并驱动旋转底盘转动，且旋转底盘的上端安装有支撑臂，支撑臂的末端安装有摄像头，底板的底侧对称安装有若干个能够驱动底板移动的机械腿，底板上对称安装舵机九，舵机九输出端连接有旋转台，旋转台上均安装有机械臂，机械臂的末端分别安装有涂料刷和磨砂轮。本装置通过机械腿移动，机械腿末端的电磁铁通电后产生磁力吸附在塔筒上，摄像头用于将锈蚀的信息传递至主控板，支撑臂调整摄像头的位置，机械臂带动磨砂轮对锈蚀位置打磨，涂料刷将涂料喷头喷出的防锈涂料刷在套筒上。料刷在套筒上。料刷在套筒上。

【技术实现步骤摘要】
海上风电机组塔筒水下除锈机器人


[0001]本专利技术涉及塔筒除锈
，具体涉及海上风电机组塔筒水下除锈机器人。

技术介绍

[0002]海上风电在绿色能源领域具有极大的效率和发展潜力，面对海上严重的盐雾腐蚀以及海浪风暴等严峻的自然灾害，会对海上风电机组的使用寿命构成极大的威胁。针对该问题，许多新技术得以开发。当前市面上主要采用高强度的复合钢作为材料、在风电机组表层叠涂防腐涂层以及牺牲阳极阴极保护这三种方式；对于已经生锈的部位，由专业运维船载人至相应海域进行维修。这三种方式耗时耗力，并且不能够及时便捷高效地解决海上风电机组塔筒生锈的问题。参考由Guedes Soares和Garbatov所提出的腐蚀保护非线性模型可得，现有腐蚀保护系统在第一阶段即前五年对结构保护有明显效果，第二阶段的4
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5年，腐蚀保护系统会逐渐失效，此时腐蚀最为严重快速，同时会有大量海洋中的腐蚀物微生物水生物附着在钢板表面，钢板变厚，第三阶段腐蚀速度减缓、基本到达风机的使用寿命。因此，需要海上风电机组塔筒水下除锈机器人解决上述问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供海上风电机组塔筒水下除锈机器人，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
[0004]海上风电机组塔筒水下除锈机器人，包括底板，所述底板的上端转动连接有旋转底盘，所述旋转底盘上安装有舵机一，所述舵机一的输出端连接在底板上并驱动旋转底盘转动，且所述旋转底盘的上端安装有支撑臂，所述支撑臂的末端安装有摄像头，所述底板的底侧对称安装有若干个能够驱动底板移动的机械腿，所述底板上对称安装舵机九，所述舵机九输出端连接有旋转台，所述旋转台上均安装有机械臂，所述机械臂的末端分别安装有涂料刷和磨砂轮，所述涂料刷上安装有涂料喷头，所述涂料喷头通过软管连接在安装于底板下侧的涂料容器上。
[0005]优选的，所述支撑臂包括安装在旋转底盘上的舵机一，所述舵机一输出端连接有旋转臂一，所述旋转臂一的末端转动连接有旋转臂二，所述旋转臂二的末端转动连接有支架，所述旋转臂二的两侧分别连接有舵机二和舵机三，所述舵机二和舵机三分别驱动旋转臂二和机架的转动，所述机架的前端设有防撞钳口。
[0006]优选的，所述机械腿包括对称安装在底板下侧的舵机四，所述舵机四的一端连接有支撑板，所述舵机四的输出端连接有连接件所述连接件的一端连接在舵机五的输出端上，所述舵机五安装有旋旋转腿一，所述旋转腿一的一侧安装有舵机六，所述舵机六的输出端连接有旋转腿二，所述旋转腿二的末端安装有电磁铁，所述机械臂从支撑板的镂空处伸出。
[0007]优选的，所述机械臂包括安装在旋转台上的机械臂一，所述机械臂一的一端转动连接在舵机七，所述舵机七安装在机械臂二上，所述机械臂二的一端安装有舵机八，所述舵
机八的输出端分别连接有涂料刷和磨砂轮。
[0008]优选的，所述底板的底侧安装有驱动整个装置的电池仓。
[0009]本专利技术的优点在于：本装置通过机械腿移动，并通过机械腿末端的电磁铁通电后产生磁力吸附在塔筒上，随后通过摄像头用于将锈蚀的信息传递至主控板，并通过支撑臂调整摄像头的位置，接着通过机械臂带动磨砂轮对锈蚀位置打磨，机械臂带动涂料刷将涂料喷头喷出的防锈涂料刷在套筒上进行防锈操作，从而提高海上除锈效率和质量，减少维护成本。
附图说明
[0010]图1、图2为本专利技术整体不同视角的结构示意图。
[0011]图3为本专利技术支撑臂的结构示意图。
[0012]图4为本专利技术机械臂与底板装配的结构示意图。
[0013]图5为本专利技术的工作流程图。
[0014]其中：1
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底板；2
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旋转底盘；3
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舵机一；4
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支撑臂；5
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摄像头；6
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机械腿；7
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旋转台；8
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机械臂；9
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涂料刷；10
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磨砂轮；11
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涂料喷头；12
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涂料容器；13
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旋转臂一；14
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旋转臂二；15
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支架；16
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舵机二；17
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舵机三；18
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防撞钳口；19
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舵机四；20
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连接件；21
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舵机五；22
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旋旋转腿一；23
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舵机六；24
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旋转腿二；25
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电磁铁；26
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机械臂一；27
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舵机七；28
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机械臂二；29
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舵机八；30
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电池仓；31
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舵机九；32
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支撑板。
具体实施方式
[0015]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0016]如图1至图5所示，海上风电机组塔筒水下除锈机器人，包括底板1，所述底板1的上端转动连接有旋转底盘2，所述旋转底盘2上安装有舵机一3，所述舵机一3的输出端连接在底板1上并驱动旋转底盘2转动，且所述旋转底盘2的上端安装有支撑臂4，所述支撑臂4的末端安装有摄像头5，所述底板1的底侧对称安装有若干个能够驱动底板1移动的机械腿6，所述底板1上对称安装舵机九31，所述舵机九31输出端连接有旋转台7，所述旋转台7上均安装有机械臂8，所述机械臂8的末端分别安装有涂料刷9和磨砂轮10，所述涂料刷9上安装有涂料喷头11，所述涂料喷头11通过软管连接在安装于底板1下侧的涂料容器12上。所述底板1上安装有主控制板，所述主控制板采用单片机AT89C51作为主控芯片，根据感知层的信息促使海上风电机组塔筒水下除锈机器人在塔筒表面吸附式移动并进行除锈等工作，利用传统图像处理方法SURF与Ransac算法结合可对这些信息进行特征点提取、图像识别、算法图片拼接与分析，识别判断辅助机器在水下的位置、与锈蚀之间距离，进而更灵活地再水下移动。再由机器视觉智能识别技术最新的深度学习目标检测算法YOLOv5判断预估部位是否真的存在锈蚀。若存在锈蚀则自动触发控制板中的除锈系统；若没有识别检测到锈蚀，则传递信息至主控制端口，控制机器人运动至下个预估部位继续识别检测。采用的图像数据处理测量机器深度时，位于机器人前侧的位置传感器通过压电陶瓷换能器产生超声波，计时从发出到接受到反射波，将数据传到控制板输入端，依据时间测距法即可计算出机器高度，再进行操作。若检测不到锈蚀，机器移动到下一个预估生锈部位继续检测。若存在锈蚀，则触
发从控制板的除锈系统。预采用基于Aqua
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Fi的嵌入式Linux系统平台，对该水下除锈机器人实现远程监控与操作，该远程监控系统由监控终端与监控网络平台组成。硬件采用SAMSUNG公司的32本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.海上风电机组塔筒水下除锈机器人，其特征在于：包括底板(1)，所述底板(1)的上端转动连接有旋转底盘(2)，所述旋转底盘(2)上安装有舵机一(3)，所述舵机一(3)的输出端连接在底板(1)上并驱动旋转底盘(2)转动，且所述旋转底盘(2)的上端安装有支撑臂(4)，所述支撑臂(4)的末端安装有摄像头(5)，所述底板(1)的底侧对称安装有若干个能够驱动底板(1)移动的机械腿(6)，所述底板(1)上对称安装舵机九(31)，所述舵机九(31)输出端连接有旋转台(7)，所述旋转台(7)上均安装有机械臂(8)，所述机械臂(8)的末端分别安装有涂料刷(9)和磨砂轮(10)，所述涂料刷(9)上安装有涂料喷头(11)，所述涂料喷头(11)通过软管连接在安装于底板(1)下侧的涂料容器(12)上。2.根据权利要求1所述的海上风电机组塔筒水下除锈机器人，其特征在于：所述支撑臂(4)包括安装在舵机一(3)输出端的旋转臂一(13)，所述旋转臂一(13)的末端转动连接有旋转臂二(14)，所述旋转臂二(14)的末端转动连接有支架(15)，所述旋转臂二(14)的两侧分别连接有舵机二(16)和舵机三(17)，所述舵机二(16)和舵机三(17)分别驱动旋转臂二和机架(...

【专利技术属性】
技术研发人员：卿晓梅，陆宇涛，张倩，陈薛颖，严庭骏，王正扬，
申请(专利权)人：南通理工学院，
类型：发明
国别省市：