[發(fā)明專(zhuān)利]一種雙無(wú)人機(jī)搭載主動(dòng)熱成像的風(fēng)機(jī)葉片巡檢方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011438051.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112577606B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王洪金;何赟澤;范玉瑩
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01J5/00
• 分類(lèi)號(hào): G01J5/00;G01N21/88;G01N21/94;G05D1/10;G05D1/08
• 代理公司: 長(zhǎng)沙正奇專(zhuān)利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 郭立中;曾利平

1.一種雙無(wú)人機(jī)搭載主動(dòng)熱成像的風(fēng)機(jī)葉片巡檢方法，應(yīng)用于無(wú)人機(jī)組，所述無(wú)人機(jī)組包括主機(jī)和僚機(jī)，其特征在于：在所述主機(jī)上設(shè)置有第一圖像采集模塊、第一姿態(tài)路徑規(guī)劃模塊、第一飛行控制模塊以及熱激勵(lì)源，在所述僚機(jī)上設(shè)置有第二圖像采集模塊、第二姿態(tài)路徑規(guī)劃模塊、第二飛行控制模塊以及熱像儀，所述方法包括以下步驟：

步驟1：巡檢前，風(fēng)機(jī)葉片呈倒Y字型停止，所述主機(jī)和僚機(jī)均位于塔筒基底的前方；

在風(fēng)機(jī)葉片的旋轉(zhuǎn)平面建立二維坐標(biāo)系，所述二維坐標(biāo)系以輪轂的中心位置為原點(diǎn)，以平行于塔筒且豎直向上的方向?yàn)?Italic>y軸的正方向，所述y軸的正方向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°為x軸的正方向；

步驟2：巡檢時(shí)，所述主機(jī)飛離地面，當(dāng)主機(jī)飛行至輪轂的前方，且與輪轂的中心位置在同一高度時(shí)，主機(jī)懸停在輪轂的前方；

步驟3：僚機(jī)從地面起飛，當(dāng)僚機(jī)飛行至與主機(jī)在同一高度時(shí)，僚機(jī)懸停于主機(jī)的左側(cè)或右側(cè)；

所述主機(jī)的左側(cè)與x軸的負(fù)方向?yàn)橥粋?cè)，主機(jī)的右側(cè)與x軸的正方向?yàn)橥粋?cè)；

步驟4：所述主機(jī)根據(jù)巡檢路徑繞待檢葉片飛行，主機(jī)在飛行過(guò)程中通過(guò)熱激勵(lì)源對(duì)待檢葉片進(jìn)行加熱；待所述主機(jī)飛行一段距離后，所述僚機(jī)飛行至輪轂的前方，再跟蹤所述主機(jī)進(jìn)行飛行，僚機(jī)在飛行過(guò)程中通過(guò)熱像儀采集待檢葉片表面的溫度響應(yīng)數(shù)據(jù)；

步驟5：待完成所述待檢葉片的巡檢后，所述主機(jī)飛行至輪轂的前方并懸停，所述僚機(jī)隨后飛行至主機(jī)的左側(cè)或右側(cè)并懸停；

步驟6：重復(fù)步驟4和5，完成所有風(fēng)機(jī)葉片的巡檢；

步驟7：對(duì)所述溫度響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，判斷風(fēng)機(jī)葉片是否存在缺陷以及缺陷的類(lèi)型；

所述巡檢路徑為螺旋式飛行軌跡；對(duì)于第一風(fēng)機(jī)葉片，所述螺旋式飛行軌跡是以y軸的正方向朝逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)α角為出發(fā)方向，沿第一風(fēng)機(jī)葉片伸長(zhǎng)方向，從第一風(fēng)機(jī)葉片葉根繞第一風(fēng)機(jī)葉片螺旋式前進(jìn)至葉尖；對(duì)于第二風(fēng)機(jī)葉片，所述螺旋式飛行軌跡是以x軸的負(fù)方向朝順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)α－30°角為出發(fā)方向，沿第二風(fēng)機(jī)葉片伸長(zhǎng)方向，從第二風(fēng)機(jī)葉片葉根繞第二風(fēng)機(jī)葉片螺旋式前進(jìn)至葉尖；對(duì)于第三風(fēng)機(jī)葉片，所述螺旋式飛行軌跡是以x軸的正方向朝順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)α＋30°角為出發(fā)方向，沿第三風(fēng)機(jī)葉片伸長(zhǎng)方向，從第三風(fēng)機(jī)葉片葉根繞第三風(fēng)機(jī)葉片螺旋式前進(jìn)至葉尖；所述第一風(fēng)機(jī)葉片是指與y軸的正方向平行的葉片，所述第二風(fēng)機(jī)葉片是指位于所述二維坐標(biāo)系第三象限的葉片，所述第三風(fēng)機(jī)葉片是指位于所述二維坐標(biāo)系第二象限的葉片；

或者，所述巡檢路徑為從風(fēng)機(jī)葉片葉根出發(fā)，沿著風(fēng)機(jī)葉片伸長(zhǎng)方向直線(xiàn)飛行至葉尖，再?gòu)脑撊~尖出發(fā)，沿著風(fēng)機(jī)葉片伸長(zhǎng)方向直線(xiàn)飛行至葉根，然后在水平面內(nèi)繞著風(fēng)機(jī)葉片飛行1/4圈，再?gòu)娘L(fēng)機(jī)葉片葉根出發(fā)，沿著風(fēng)機(jī)葉片伸長(zhǎng)方向直線(xiàn)飛行至葉尖，然后從該葉尖出發(fā)，沿著風(fēng)機(jī)葉片伸長(zhǎng)方向直線(xiàn)飛行至葉根。

2.如權(quán)利要求1所述的雙無(wú)人機(jī)搭載主動(dòng)熱成像的風(fēng)機(jī)葉片巡檢方法，其特征在于：所述步驟1中，主機(jī)位于塔筒基底前方的7~10米處，主機(jī)和僚機(jī)之間相距1~2米。

3.如權(quán)利要求1所述的雙無(wú)人機(jī)搭載主動(dòng)熱成像的風(fēng)機(jī)葉片巡檢方法，其特征在于：所述步驟3中，懸停時(shí)僚機(jī)與主機(jī)相距7~10米。

4.如權(quán)利要求1所述的雙無(wú)人機(jī)搭載主動(dòng)熱成像的風(fēng)機(jī)葉片巡檢方法，其特征在于：所述步驟4中，所述主機(jī)根據(jù)巡檢路徑繞待檢葉片飛行過(guò)程中，所述主機(jī)與待檢葉片軸心相距8~12m。

5.如權(quán)利要求1所述的雙無(wú)人機(jī)搭載主動(dòng)熱成像的風(fēng)機(jī)葉片巡檢方法，其特征在于：所述步驟4中，巡檢路徑是預(yù)設(shè)在第一姿態(tài)路徑規(guī)劃模塊內(nèi)的離線(xiàn)路徑，所述離線(xiàn)路徑是根據(jù)風(fēng)機(jī)葉片的停止位置以及風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行離線(xiàn)規(guī)劃獲得。