感器16和17，在爪10与伸缩部11连接处同样装有位置传感器15。因为机身7，旋转部12，伸缩部11的三条臂杆以及爪10的设计长度都是一定的，各个位置传感器把角度数据传递给控制器，在控制器内通过的计算，控制器就可以得出该处风电机叶片20的宽度和机身所处位置，控制器反馈信号给各个伺服电机和电机控制的液压。
[0029]本机器人水平工作模式:
[0030]将本机器人放在风电场附近的开始位置后，在遥控器上选择“预备”命令，机身摄像头8米集路面情况，爪10闭合，调节毛刷尚尚抬起，给电机?目号控制液压杆，使机身抬尚离开地面，向采集到的最近的塔杆前进，本仿生机器人采用“三角步态”前进，结合图1中六条足的标注，即，先是行走足1，4，5作为摆动足；行走足2，3，6作为支撑足，然后行走足2，3，6作为摆动足，行走足1，4，5作为支撑足。因为这种步态在保证稳定的前提下，克服了特殊地形轮式机器人移动不便等缺陷，移动速度快效率高。待运行到相应风电塔杆下时，鸣笛等待，待接到来自遥控器的“确认”命令后，行走足5，6降低高度，行走足3，4太高，即达到机身前高后低的效果，机身前部摄像头采集塔杆信息，控制行走足1，2抓取最大直径处，这样行走足3，4，5之后也就能抓住风电塔杆。采用同样的方法，本仿生机器人就能自主爬到风电叶片20。
[0031]本机器人垂直工作模式:
[0032]待运行到相应风电塔杆下时，鸣笛等待，待接到来自遥控器的“确认”命令后，行走足5，6降低高度，行走足3，4太高，即达到机身前高后低的效果，机身前部摄像头采集塔杆信息，控制行走足1，2抓取最大直径处，这样行走足3，4，5之后也就能抓住风电塔杆。采用同样的方法，本仿生机器人7就能自主爬到风电叶片20。机身前部摄像头8采集风电机叶片20的分布状态并存储(一般有三个叶片)。转动组件与移动组件协调工作，爪10相对风电叶片20边缘的位置靠爪10内侧红外传感器实时监测，保证风电机叶片20边缘始终在爪的内部。行走足1，4，5足摆动时，首先行走足1，4，5的爪10松开风电机叶片20边缘，行走足1，4，5对应的转动组件转动的同时，行走足2，3，6对应的伺服电机13也适当转动，移动组件也适当伸长或缩短，当行走足1，4，5行进距离达到要求时，爪抓紧叶片20 ;此时行走足1，4，5作为支撑足，行走足2，3，6作为摆动足，行走足2，3，6的爪松开风电机叶片20边缘，行走足2，3，6的移动组件的液压杆适当伸缩，行走足1，4，5的爪10适当转动一定角度，行走足2，3，6到达合适位置抓紧风电机叶片20边缘。无论在哪个行走足前进的过程中，毛刷9与叶片20表面的压力传感器实时监测，控制器综合控制各伺服电机和电机控制的液压支架，使毛刷9与风电机叶片20紧密接触。
[0033]具体的，控制器根据各位置传感反馈数据计算出叶片20此位置叶片20大小，并与毛刷9尺寸对比，在叶片20尺寸过大出，控制器发出命令使机身做左右摇摆，增大清洁面积。
[0034]本机器人攀爬到风电叶片20顶端时，机身摄像头8提前捕捉到信息，控制器发出命令，把机身抬起，仅仅依靠行走足3，4，5，6的爪10抓住风电机叶片20最前端，行走足3，4，5，6的伺服电机13和14使机身向脱离风电叶片20的一侧转动，同时移动组件的液压装置合理伸缩，在这一过程中机身7近似划过一个圆周，从而机身7到达风电叶片20的另外一面，所以该机器人继续重复前述除尘工作即可；等机器人沿风电机叶片20再次到达风电塔杆附近时，控制系统根据机身前端摄像头8采集该塔杆所有叶片20状态，选择下一个除尘叶片20。待完成该塔杆上所有叶片20除尘后自主回到原地。本机器人可以远程遥控，有“预备”、“终止” “自动”等操作指令，机器人电池电量实时监测并且反馈至遥控终端，当控制人员发现危险情况时可以立即终止其工作。
【主权项】
1.一种风电叶片除尘机器人，包括机身、三对行走足、控制系统和供电系统，其主要特征在于行走足包括爪、伸缩部和旋转部，所述爪通过伺服电机连接伸缩部，所述伸缩部与旋转部连接，所述伸缩部由三个相似结构组成，所述旋转部通过伺服电机连接到机身，所述机身前部连接角度可调的毛刷，所述毛刷安装压力传感器与风机叶片紧密接触。2.根据权利要求1所述的机器人，其特征是:所述行走足在可触及范围内，爪可以抓取到任何位置，在机器人水平工作时，行走足的转动主要依靠:所述爪与伸缩部之间的伺服电机，以及旋转部与机身连接的伺服电机；行走足的移动主要依靠:所述旋转部与所述伸缩部之间的液压系统，所述伸缩部上的液压系统，所述机器人行走依靠所述转动与移动协同工作。3.根据权利要求1所述的机器人，其特征是:所述控制系统包括主控制模块，安装在上述爪的压力传感装置，安装在上述爪的红外检测装置，安装在上述爪与伸缩部之间的伺服电机的位置传感器，安装在上述伸缩部三个臂杆之间的位置传感装置，安装在上述伸缩部与旋转部之间的位置传感器，安装在上述旋转部与机身间的伺服电机的位置传感装置，安装在机身前部毛刷的压力传感装置，安装在机身前部连接毛刷的杆臂上的位置传感器。4.根据权利要求3所述的机器人，其特征是:所述爪上的红外检测装置控制爪在叶片边缘的抓取位置，使叶片边缘一直处在爪的范围内，再由所述爪的压力传感器与红外传感器协调控制，所述爪到达设定位置，抓紧。5.根据权利要求1所述的机器人，其特征是:所述机器人上具有机器视觉，利用机器视觉找到路面信息与风电叶片状态信息，规划行进路径，控制爪到达指定位置。
【专利摘要】本实用新型提供的是一种风电叶片除尘机器人，涉及智能机器人技术。该机器人包括机身、三对行走足、控制系统和供电系统。行走足由爪、伸缩部和旋转部组成，爪与伸缩部间由伺服电机连接，旋转部与机身由伺服电机连接，爪的张角受液压伸缩杆控制，伸缩部的活动也受液压伸缩杆控制，液压伸缩杆受控制器给电机的信号控制。本机器人依靠机器视觉，定位路况信息、风电机叶片信息等，与其它位置传感器，压力传感器，红外传感器协同工作，实现机器人的攀爬、抓取风电机叶片边缘、除尘等功能。安装在机身上的毛刷的压力传感器反馈除尘等功能。本仿生机器人能够在扁平的垂直风电机叶片攀爬，可远程遥控。
【IPC分类】B08B1/00, B25J11/00
【公开号】CN205129861
【申请号】CN201520530835
【发明人】刘森, 林永, 王聪
【申请人】中国矿业大学(北京)
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年7月21日