一种用于风机塔筒状态监测的柔性磁力履带爬壁机器人制造技术

本发明专利技术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，本发明专利技术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。壁上的凸起。壁上的凸起。

【技术实现步骤摘要】
一种用于风机塔筒状态监测的柔性磁力履带爬壁机器人


[0001]本专利技术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。

技术介绍

[0002][0003]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。
[0004]基于以上问题，本专利技术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，本专利技术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专利技术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。

技术实现思路

[0005]本专利技术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。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]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。
[0008]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)。
[0009]进一步，作为优选，所述的底盘中间层(1
‑
1)上表面具有磁性转向齿轮孔、升降驱动电机孔、可伸缩升降支架孔、转向电机孔和方形槽。
[0010]进一步，作为优选，所述的折叠越障模块(2)包括越障底座(2
‑
1)、一端带有电机的弯臂Ⅰ(2
‑
2)、两端带有电机的弯臂Ⅱ(2
‑
3)、磁力履带执行器(2
‑
4)，所述的越障底座(2
‑
1)通过螺钉固定在底盘中间层(1
‑
1)上表面，用以支撑其他零部件；所述的两端带有电机的弯臂Ⅱ(2
‑
3)通过一端带有电机的弯臂Ⅰ(2
‑
2)与越障底座(2
‑
1)相连接，用以旋转所述磁力履带执行器(2
‑
4)至合适角度，完成越障功能；所述的磁力履带执行器(2
‑
4)通过其顶部两侧凸起与两端带有电机的弯臂Ⅱ(2
‑
3)内凹槽相连接，用以在越障过程中对风机塔筒吸附与移动功能。
[0011]进一步，作为优选，所述的多角度升降扫查架模块(3)包括直流电机(3
‑
1)、皮带(3
‑
2)、中部连接梁(3
‑
3)、万向节(3
‑
4)、尾部带有齿轮的探头(3
‑
5)，所述的直流电机(3
‑
1)通过螺钉固定在底盘中间层(1
‑
1)上表面以提供升降动力；所述的尾部带有齿轮的探头(3
‑
5)通过尾部齿轮配合在皮带(3
‑
2)中，在直流电机(3
‑
1)作用下实现升降；所述的万向节(3
‑
4)一段连接在尾部带有齿轮的探头(3
‑
5)，一端连接在通过螺钉固定在底盘中间层(1
‑
1)上表面的所述中部连接梁(3
‑
3)，保证尾部带有齿轮的探头(3
‑
5)在多角度条件下工作。
[0012]进一步，作为优选，所述的柔性磁力履带模块(4)包括履带侧支架(4
‑
1)、柔性橡胶履带(4
‑
2)、肩榫结构磁力块(4
‑
3)、驱动轮(4
‑
4)、支撑轮(4
‑
5)、减震轮(4
‑
6)、伸缩减震器(4
‑
7)、伺服电机(4
‑
8)
和
电池(4
‑
9)，所述的履带侧支架(4
‑
1)通过支撑轮(4
‑
5)的螺栓相连接作为主体；所述的驱动轮(4
‑
4)通过螺栓固定在履带侧支架(4
‑
1)中，并通过安装在左侧底盘旋转层(1
‑
2)和右侧底盘旋转层(1
‑
3)尾部的伺服本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一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。2.根据权利要求1中所述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，其特征在于，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)。3.根据权利要求2中所述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，其特征在于，所述的底盘中间层(1
‑
1)上表面具有磁性转向齿轮孔、升降驱动电机孔、可伸缩升降支架孔、转向电机孔和方形槽。4.根据权利要求1中所述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，其特征在于，所述的折叠越障模块(2)包括越障底座(2
‑
1)、一端带有电机的弯臂Ⅰ(2
‑
2)、两端带有电机的弯臂Ⅱ(2
‑
3)、磁力履带执行器(2
‑
4)，所述的越障底座(2
‑
1)通过螺钉固定在底盘中间层(1
‑
1)上表面，用以支撑其他零部件；所述的两端带有电机的弯臂Ⅱ(2
‑
3)通过一端带有电机的弯臂Ⅰ(2
‑
2)与越障底座(2
‑
1)相连接，用以旋转所述磁力履带执行器(2
‑
4)至合适角度，完成越障功能；所述的磁力履带执行器(2
‑
4)通过其顶部两侧凸起与两端带有电机的弯臂Ⅱ(2
‑
3)内凹槽相连接，用以在越障过程中对风机塔筒吸附与移动功能。5.根据权利要求1中所述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，其特征在于，所述的多角度升降扫查架模块(3)包括直流电机(3
‑
1)、皮带(3
‑
2)、中部连接梁(3
‑
3)、万向节(3
‑
4)、尾部带有齿轮的探头(3
‑
5)，所述的直流电机(3
‑
1)通过螺钉固定在底盘中间层(1
‑
1)上表面以提供升降动力；所述的尾部带有齿轮的探头(3
‑
5)通过尾部齿轮配合在皮带(3
‑
2)中，在直流电机(3
‑
1)作用下实现升降；所述的万向节(3
‑
4)一段连接在尾部带有齿轮的探头(3
‑
5)，一端连接在通过螺钉固定在底盘中间层(1
‑
1)上表面的所述中部连接梁(3
‑
3)，保证尾部带有齿轮的探头(3
‑
5)在多角度条件下工作。6.根据权利要求1中所述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，其特征在于，所述的柔性磁力履带模块(4)包括履带侧支架(4
‑
1)、柔性橡胶履带(4
‑
2)、肩榫结构磁力块(4
‑
3)、驱动轮(4
‑
4)、支撑轮(4
‑
5)、减震轮(4
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6)、伸缩减震器(4
‑
7)、伺服电机(4
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：陈子新，赵子丰，李彬，
申请(专利权)人：大唐兴安盟新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：