一种用于风力发电机叶片内部健康检测的机器人小车的制作方法

本技术属于新能源及自动化控制，具体涉及一种用于风力发电机叶片内部健康检测的机器人小车。

背景技术：

1、目前行业内都是基于叶片外表面进行检测，多采用人工望远镜和无人机检测两种方式。这两种方式只能检测叶片的外表面，无法检测到叶片的内表面出现的故障和损坏。并且操作无人机对运维人员要求高，有无人机撞上叶片的风险，一旦无人机将叶片碰撞损坏，则造成重大的经济损失。而采用人工望远镜的检测方式，容易忽视细节，并且检测结果不准确。

2、因此行业内紧需可以对风力发电机叶片内部进行健康检测的装置和技术。

技术实现思路

1、本实用新型目的是提供一种用于风力发电机叶片内部健康检测的机器人小车，以方便对风力发电机叶片内部进行检查。

2、为实现以上目的，本实用新型技术方案为：

3、一种用于风力发电机叶片内部健康检测的机器人小车，所述机器人小车包括四个安装在机器人小车驱动底盘上的麦克纳姆轮，所述叶片包括与风力发电机机舱连通的开口，所述机器人小车还包括链条装置、安装在车身上的全景相机、安装在驱动底盘上的激光雷达及测距传感器，所述的链条装置一端挂在机器人小车驱动底盘上，另一端连接在叶片与风力发电机机舱连通的开口处；机器人小车由叶片与风力发电机机舱连通的开口进入叶片内部，机器人小车在叶片内部移动时，激光雷达、测距传感器、全景相机采集的信息存储于机器人小车上的存储卡上。

4、进一步的是，所述链条装置内部中空，通讯线缆和供电线缆位于链条装置内部，通讯线缆和供电线缆长于链条装置，通讯线缆和供电线缆两端从链条装置内伸出，通讯线缆和供电线缆一端连接机器人小车上的通讯或电源接口，另一端连接风力发电机机舱内的通讯或电源接口。

5、进一步的是，所述全景相机位于机器人小车的车顶中部位置；所述的全景相机固定在多目视觉传感安装底座上，所述的多目视觉传感安装底座上设置有螺纹，机器人小车的车顶中部位置设置有相应的螺纹孔，所述的全景相机通过多目视觉传感安装底座安装在机器人小车的车顶上。

6、进一步的是，所述机器人小车驱动底盘四个角落各安装有一个激光雷达，所述激光雷达固定在多目视觉传感安装底座上，所述的多目视觉传感安装底座安装在驱动底盘。

7、进一步的是，所述机器人小车驱动底盘上安装有多个测距传感器，其中一个测距传感器位于驱动底盘前端中部，另外一个测距传感器位于驱动底盘尾端中部；所述的测距传感器固定在多目视觉传感安装底座上，所述的多目视觉传感安装底座安装在驱动底盘上。

8、进一步的是，所述激光雷达、测距传感器、全景相机与机器人小车mcu微控制单元电气连接。

9、本实用新型的有益效果是：

10、本实用新型采用激光雷达结合全景相机对风力发电机叶片内部进行健康检有以下优点：

11、1.本实用新型可测量叶片内部尺寸，风力发电机叶片的内部结构对其性能至关重要，使用激光雷达和全景相机，可以准确测量叶片内部的尺寸和几何形状，有助于确保叶片的设计规格得以满足，同时也有助于检测制造过程中的缺陷或尺寸偏差，通过实时监测，可以提前发现尺寸变化，从而避免性能下降或损坏。

12、2.本实用新型可检测叶片内部损坏点，风力发电机叶片常常在使用过程中受到各种外部因素的影响，如风暴、冰雹、鸟击等，可能会导致叶片内部的损坏，激光雷达和全景相机可以扫描叶片内部，检测和定位潜在的损坏点，如裂缝、磨损或异物，有助于提前发现问题，进行局部维修或及时清除异物，减少维修和更换叶片的成本，同时确保风力发电机的持续高效运行。

13、3.延长叶片维护周期，通过定期使用本实用新型机器人小车来检查叶片的健康状况，维护人员可以根据机器人小车的检查情况有效地计划和执行维护工作，可以极大减少维修停机时间，提高风力发电机的可用性和运行效率。

14、4.提高叶片检修作业的安全性，本实用新型机器人小车在叶片内部进行行走监测，可检测和定位叶片内部损坏点，可以帮助减少维护人员的风险，维护人员不必爬升到叶片上通过检测工具来检查叶片内部状况，可以降低事故风险，确保维护人员的安全。

15、5.本实用新型中通过将激光雷达和全景相机获取的数据与其他传感器数据结合，可以实现数据驱动的决策，有助于提高风力发电机的整体性能，优化运营和维护策略。

16、6.本实用新型设置了链条装置，链条装置一端挂在机器人小车驱动底盘上，另一端挂在叶片的叶根外部，工作人员进入机舱内，拉动链条装置挂在叶片叶根外部的一端，可以实现当机器人小车不可控时的手动收回。

17、通过本实用新型机器人小车，将激光雷达和全景相机应用于风力发电机叶片内部健康检测，不仅有助于提高叶片的性能和可靠性，还可以降低设备维护成本，延长设备寿命，提高设备运行的安全性。

技术特征：

1.一种用于风力发电机叶片内部健康检测的机器人小车，所述机器人小车包括四个安装在机器人小车驱动底盘(4)上的麦克纳姆轮(6)，所述叶片包括与风力发电机机舱连通的开口，其特征在于：所述机器人小车还包括链条装置(7)、安装在车身上的全景相机(3)、安装在驱动底盘(4)上的激光雷达(1)及测距传感器(2)；所述的链条装置(7)一端挂在机器人小车驱动底盘(4)上，另一端连接在叶片与风力发电机机舱连通的开口处；机器人小车由叶片与风力发电机机舱连通的开口进入叶片内部，机器人小车在叶片内部移动时，激光雷达(1)、测距传感器(2)、全景相机(3)采集的信息存储于机器人小车上的存储卡上。

2.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机叶片内部健康检测的机器人小车，其特征在于：所述链条装置(7)内部中空，通讯线缆和供电线缆位于链条装置(7)内部，通讯线缆和供电线缆长于链条装置(7)，通讯线缆和供电线缆两端从链条装置(7)内伸出，通讯线缆和供电线缆一端连接机器人小车上的通讯或电源接口，另一端连接风力发电机机舱内的通讯或电源接口。

3.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机叶片内部健康检测的机器人小车，其特征在于：所述全景相机(3)位于机器人小车的车顶中部位置；所述的全景相机(3)固定在多目视觉传感安装底座(5)上，所述的多目视觉传感安装底座(5)上设置有螺纹，机器人小车的车顶中部位置设置有相应的螺纹孔，所述的全景相机(3)通过多目视觉传感安装底座安装在机器人小车的车顶上。

4.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机叶片内部健康检测的机器人小车，其特征在于：所述机器人小车驱动底盘四个角落各安装有一个激光雷达(1)，所述激光雷达(1)固定在多目视觉传感安装底座(5)上，所述的多目视觉传感安装底座(5)安装在驱动底盘(4)。

5.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机叶片内部健康检测的机器人小车，其特征在于：所述机器人小车驱动底盘上安装有多个测距传感器(2)，其中一个测距传感器(2)位于驱动底盘(4)前端中部，另外一个测距传感器(2)位于驱动底盘(4)尾端中部；所述的测距传感器(2)固定在多目视觉传感安装底座(5)上，所述的多目视觉传感安装底座(5)安装在驱动底盘(4)上。

6.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机叶片内部健康检测的机器人小车，其特征在于：所述激光雷达(1)、测距传感器(2)、全景相机(3)与机器人小车mcu微控制单元电气连接。

技术总结本技术公开一种用于风力发电机叶片内部健康检测的机器人小车，所述机器人小车包括链条装置、安装在车身上的全景相机、安装在驱动底盘上的激光雷达及测距传感器，链条装置一端挂在机器人小车驱动底盘上，另一端连接在叶片与风力发电机机舱连通的开口处；机器人小车在叶片内部移动时，激光雷达、测距传感器、全景相机采集的信息存储于机器人小车上的存储卡上；机器人小车由叶片与风力发电机机舱连通的开口进入叶片内部对叶片内部进行检查；本技术将激光雷达和全景相机应用于风力发电机叶片内部健康检测，可提高叶片的性能和可靠性，还可以提高设备运行的安全性。技术研发人员：冯春,李超,杨源,赵欣怡,夏明辉,顾博韬,朱子恺,佘超,彭开军,韩玮,周倩,石巍受保护的技术使用者：中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司技术研发日：20231030技术公布日：2024/6/18