[發明專利]一種風力發電機塔筒的清潔機器人

有效

• 申請號: 201810248240.1
• 申請日: 2018-03-24
• 公開（公告）號: CN108644073B
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 陳振偉;劉婧芳;丁華鋒;郝月嬌;劉旋
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: F03D80/55
• 分類號: F03D80/55;B25J11/00;B62D57/024;G01N21/84
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

本發明公開了一種風力發電機塔筒的清潔機器人，供水裝置和廢液清理裝置通過伸縮滑塊安裝在機器人腔體底部。供水裝置的供水管連接裝有已調好一定比例清潔液的供水箱，清潔刷、供水裝置和廢液清理裝置相互配合。利用相機進行采集圖像，實時反饋工作的場景和風塔壁面的清潔度。利用機器人視覺和激光測距儀，保證工作的質量和實時反饋清潔刷與風塔壁面的距離。電缸的通電或斷電，控制著連接環的閉合或張開。彈簧一端固定在機器人腿上，另一端固定在電磁鐵吸盤上。通過將相機采集照片的數據傳遞給工控箱，通在霧霾或下雨的惡劣天氣，仍可繼續操作該機器人進行清潔工作，具有良好的適應性和應用前景。

技術領域

本發明涉及機器人領域，尤其涉及一種風力發電機塔筒的清潔機器人。

背景技術

隨著國家和政府對機器人的大力支持和投入，機器人技術和機器視覺技術都得到了快速的發展，機器人的自動化程度變得越來越高。同時，國家和政府對風能利用的重視，風力發電機作為利用風能的關鍵部分，因此風力發電機塔筒的清洗和維護工作是日常必不可少的。風塔清潔機器人的研究已成為各大高校和企業研究的熱點。

目前該類型的機器人在結構設計方面還有很大的創新空間，在對塔筒的清潔方面還有很多完善之處，在工程應用中只是在一定程度上減輕了風塔清潔工作人員的任務量。為了更好的減少塔筒維護人員的工作難度和更快捷地清洗塔筒，促進風力發電機塔筒的清潔機器人開發和應用是十分必要的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種風力發電機塔筒的清潔機器人，為國內企業及研究機構提供專利信息和技術支持。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為一種風力發電機塔筒的清潔機器人，該清潔機器人包括機器人腔體(1)，電磁鐵吸盤(2)，控制盒(3)，電缸(4)，球形鉸鏈(5)，機器人腿(6)，連接環(7)，彈簧(8)，限位槽(9)，機械手托架(10)，機械手基座(11)，旋轉臺(12)，平行四邊形機架(13)，舵機(14)，編碼器(15)，直流電機連接架(16)，直流減速電機(17)，光源(18)，相機(19)，清潔刷(20)，滑塊(21)，位移傳感器(22)，供水裝置(23)，廢液清理裝置(24)，備用電池(25)，圓柱內六角螺釘(26)，航空防水插座(27)，供水箱(28)，廢液回收箱(29)，電纜盤(30)，工控箱(31)和微型減速裝置(32)。

平行四邊形機架(13)、舵機(14)、編碼器(15)、直流電機連接架(16)、直流減速電機(17)、光源(18)、相機(19)和清潔刷(20)組成該清潔機器人的機械手。

機器人腿(6)通過球形鉸鏈(5)安裝在機器人腔體(1)的底部，電磁鐵吸盤(2)固定在機器人腿(6)底部；電磁鐵吸盤(2)與機器人腿(6)之間設有彈簧(8)；電缸(4)通過連接環(7)豎直安裝在機器人腿(6)上。

機械手托架(10)設置在機器人腔體(1)的中心，機械手基座(11)安裝在機械手托架(10)上，旋轉臺(12)安裝在機械手基座(11)的中心處。

航空防水插座(27)固定在機器人腔體(1)底部，并用來連接電纜盤(30)的航空插頭為清潔機器人供電。

機器人腔體(1)內攜帶有備用電池(25)，備用電池(25)為太陽能電池板。機器人腔體(1)上設有圓柱內六角螺釘(26)，以增加機器人腔體(1)本身的剛度。

球形鉸鏈(5)連接的一端固定在機器人腔體(1)上。通過球形鉸鏈(5)與機器人腿(6)連接，提供機器人腿(6)足夠的自由度；機器人腔體(1)上設有四個對稱布設的限位槽(9)，限位槽(9)為L形，限位槽(9)用來保證機器人腿(6)的前后左右移動。限位槽(9)的長度決定了清潔機器人的行走距離，該行走距離與機械手清潔距離保持一致，用來保證風塔的清潔度足夠干凈。