【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风机检测运维设备，具体涉及一种风机叶片防雷接地检测机器人及其检测方法。
技术介绍
1、风力发电机在自然开阔环境下工作，运行时处于最高位置的叶片尖部易遭受雷击。为此，风力发电机一般会配备风机叶片防雷系统，能够有效接闪吸收雷击能量，防止风机遭受雷击损坏，因此检测风机叶片防雷系统是否正常是十分必要的，特别是接闪器损坏、叶片污垢、引雷系统接地不良、叶尖进水潮湿等问题。传统地，运维人员通过牵引绳攀爬至风机叶片末端接闪器处，通过人工携带的检测工具进行观察测量，效率极为低下，运维人员被吊在高空，威胁人身安全。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术的第一目的是针对风机叶片防雷系统检测效率低下、作业安全缺乏保障的问题，提供一种风机叶片防雷接地检测机器人，用来替代人工攀爬风机叶片进行检测作业，提升风机叶片防雷接地检测效率，提高风机叶片运维人员的作业安全性；本专利技术的第二目的是提供该风机叶片防雷接地检测机器人的检测方法。
2、技术方案：本专利技术所述的风机叶片防雷接地检测机器人，包括机器人本体，机器人本体两侧装配有真空吸盘式行走轮，机器人本体前端装配有高清摄像头、机械臂和激光雷达，激光雷达用于扫描获取风机叶片边缘形状数据以实现路径规划；高清摄像头用于拍摄接闪器照片，照片通过机器人本体上搭载的通讯天线回传至地面进行表面污损情况判别；机械臂末端装配有探头和用于打磨接闪器表面去除氧化层的刷子，探头通过导线与地面上的接地电阻测试仪相连接。
3、进一步地，真空吸盘式行
4、进一步地，导气件内部设有与真空泵吸气口相接的圆孔，导气件与固定盘相贴合的端面上设有与圆孔相连通的圆弧形腰孔，该圆弧形腰孔与固定盘下端部分圆弧紧密接触，圆弧形腰孔四周设有密封圈。
5、进一步地，机器人本体后端装配有吊环，用于穿设固定导线；导线绕在电缆盘上。
6、进一步地，机器人本体上端设置有拎手。
7、进一步地，机械臂末端具有第五舵机，第五舵机的舵盘上固定有转轴，转轴一侧安装探头，另一侧安装套筒，套筒内安装打磨电机，刷子安装于打磨电机输出轴上；转轴转动实现探头和刷子的切换。
8、进一步地，探头通过缓冲弹簧与转轴相连接。
9、进一步地，机械臂还包括第一舵机、第二舵机、第三舵机和第四舵机，机器人本体前端固定有支撑板，第一舵机通过底架安装于支撑板底部，第一舵机的舵盘向下伸出底架，第二舵机安装在第一舵机的舵盘上；第二舵机的舵盘与第三舵机的舵盘通过第一关节连杆相连接，第三舵机底部与第四舵机底部通过第二关节连杆相连接，第四舵机的舵盘上连接第三关节连杆，第五舵机安装在第三关节连杆内侧。
10、本专利技术所述的风机叶片防雷接地检测机器人的检测方法，包括：
11、将电缆盘放置在风机机厢顶部，电缆盘上的导线连接探头和地面上的接地电阻测试仪；
12、机器人初始位置在风机叶片的根部，通过自动导航到达接闪器的位置，高清摄像头拍摄接闪器的照片，通过通讯天线将照片传输给地面上的操作人员，对接闪器表面的污损情况进行初步判断；
13、打磨接闪器表面去除氧化层，然后将探头与接闪器紧密接触，接地电阻测试仪测量出该接闪器与接地点之间的电阻；检测完一根风机叶片上的接闪器电阻后，回到风机叶片根部，以同样的方法再依次对其他风机叶片的接闪器进行接地电阻测量。
14、进一步地，若电阻值≤4欧，则接闪器到风机接地点的电阻正常，内部接地线正常；若电阻值大于4欧，则需要对风机叶片接地线进行检修。
15、有益效果：本专利技术与现有技术相比，具有如下显著优点：
16、风机叶片防雷接地检测机器人通过真空吸盘式行走轮实现在风机叶片表面的吸附行走，利用搭载的高清摄像头和激光雷达采集的数据，基于既有的路径规划算法及图像识别算法实现在风机叶片表面的路径规划与自动导航，识别定位风机叶片上的接闪器；通过刷子打磨接闪器氧化层后再进行接地电阻检测。本专利技术利用风机叶片防雷接地检测机器人对风机叶片接闪器进行观察和接地导电检测作业，解决了操作人员攀爬风机叶片带来的风险问题，可以在短时间内完成对整个风机叶片的检测，提高了检测效率。
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1.一种风机叶片防雷接地检测机器人，包括机器人本体(2)，其特征在于，机器人本体(2)两侧装配有真空吸盘式行走轮(1)，机器人本体(2)前端装配有高清摄像头(3)、机械臂(4)和激光雷达(5)，激光雷达(5)用于扫描获取风机叶片(7)边缘形状数据以实现路径规划；高清摄像头(3)用于拍摄接闪器(6)照片，照片通过机器人本体(2)上搭载的通讯天线(23)回传至地面进行表面污损情况判别；机械臂(4)末端装配有探头(49)和用于打磨接闪器(6)表面去除氧化层的刷子(413)，探头(49)通过导线(9)与地面上的接地电阻测试仪(10)相连接。
2.根据权利要求1所述的风机叶片防雷接地检测机器人，其特征在于，真空吸盘式行走轮(1)包括轮毂(12)、固定盘(14)、行走电机(17)和围绕轮毂(12)环向设置的若干真空吸盘(11)，真空吸盘(11)与轮毂(12)的轮辐通过三通气管接头(19)相连接，其中轮辐一端密封；三通气管接头(19)与固定盘(14)通过导气管(13)相连接，导气管(13)端面与固定盘(14)表面平齐；行走电机(17)安装于电机套(18)中，行走电机(17)的输出轴
3.根据权利要求2所述的风机叶片防雷接地检测机器人，其特征在于，导气件(15)内部设有与真空泵(16)吸气口相接的圆孔(112)，导气件(15)与固定盘(14)相贴合的端面上设有与圆孔(112)相连通的圆弧形腰孔(111)，该圆弧形腰孔(111)与固定盘(14)下端部分圆弧紧密接触，圆弧形腰孔(111)四周设有密封圈(110)。
4.根据权利要求1所述的风机叶片防雷接地检测机器人，其特征在于，机器人本体(2)后端装配有吊环(21)，用于穿设固定导线(9)；导线(9)绕在电缆盘(8)上。
5.根据权利要求1所述的风机叶片防雷接地检测机器人，其特征在于，机器人本体(2)上端设置有拎手(22)。
6.根据权利要求1所述的风机叶片防雷接地检测机器人，其特征在于，机械臂(4)末端具有第五舵机(48)，第五舵机(48)的舵盘上固定有转轴(415)，转轴(415)一侧安装探头(49)，另一侧安装套筒(411)，套筒(411)内安装打磨电机(412)，刷子(413)安装于打磨电机(412)输出轴上；转轴(415)转动实现探头(49)和刷子(413)的切换。
7.根据权利要求6所述的风机叶片防雷接地检测机器人，其特征在于，探头(49)通过缓冲弹簧(410)与转轴(415)相连接。
8.根据权利要求6或7所述的风机叶片防雷接地检测机器人，其特征在于，机械臂(4)还包括第一舵机(42)、第二舵机(43)、第三舵机(45)和第四舵机(47)，机器人本体(2)前端固定有支撑板(28)，第一舵机(42)通过底架(41)安装于支撑板(28)底部，第一舵机(42)的舵盘向下伸出底架(41)，第二舵机(43)安装在第一舵机(42)的舵盘上；第二舵机(43)的舵盘与第三舵机(45)的舵盘通过第一关节连杆(44)相连接，第三舵机(45)底部与第四舵机(47)底部通过第二关节连杆(46)相连接，第四舵机(47)的舵盘上连接第三关节连杆(414)，第五舵机(48)安装在第三关节连杆(414)内侧。
9.一种风机叶片防雷接地检测机器人的检测方法，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，若电阻值≤4欧，则接闪器(6)到风机接地点的电阻正常，内部接地线正常；若电阻值大于4欧，则需要对风机叶片接地线进行检修。
...【技术特征摘要】
1.一种风机叶片防雷接地检测机器人，包括机器人本体(2)，其特征在于，机器人本体(2)两侧装配有真空吸盘式行走轮(1)，机器人本体(2)前端装配有高清摄像头(3)、机械臂(4)和激光雷达(5)，激光雷达(5)用于扫描获取风机叶片(7)边缘形状数据以实现路径规划；高清摄像头(3)用于拍摄接闪器(6)照片，照片通过机器人本体(2)上搭载的通讯天线(23)回传至地面进行表面污损情况判别；机械臂(4)末端装配有探头(49)和用于打磨接闪器(6)表面去除氧化层的刷子(413)，探头(49)通过导线(9)与地面上的接地电阻测试仪(10)相连接。
2.根据权利要求1所述的风机叶片防雷接地检测机器人，其特征在于，真空吸盘式行走轮(1)包括轮毂(12)、固定盘(14)、行走电机(17)和围绕轮毂(12)环向设置的若干真空吸盘(11)，真空吸盘(11)与轮毂(12)的轮辐通过三通气管接头(19)相连接，其中轮辐一端密封；三通气管接头(19)与固定盘(14)通过导气管(13)相连接，导气管(13)端面与固定盘(14)表面平齐；行走电机(17)安装于电机套(18)中，行走电机(17)的输出轴穿过电机套(18)连接轮毂(12)，电机套(18)固定在机器人本体(2)侧面；机器人本体(2)底部装配有导气件(15)，导气件(15)内部设有真空泵(16)，当真空吸盘式行走轮(1)转动时，导气件(15)接通真空泵(16)和位于底部的真空吸盘(11)。
3.根据权利要求2所述的风机叶片防雷接地检测机器人，其特征在于，导气件(15)内部设有与真空泵(16)吸气口相接的圆孔(112)，导气件(15)与固定盘(14)相贴合的端面上设有与圆孔(112)相连通的圆弧形腰孔(111)，该圆弧形腰孔(111)与固定盘(14)下端部分圆弧紧密接触，圆弧形腰孔(111)四周设有密封圈(110)。
4.根据权利要求1所述的风机...
【专利技术属性】
技术研发人员：王文政，刘晓铭，黄国方，张静，谢永麟，彭奕，郝永奇，钟亮民，杨明鑫，甘志坚，廖志勇，谢芬，张斌，侯建国，温祥青，蒋轩，黄镇杰，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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