针对风电塔筒清洗工作强度大、安全性差的问题,本项目拟开发具有曲面适应的风电塔筒清洗机器人及自主识别清洗控制系统,搭载清洗装置,实现快速高效地风电塔筒高空除油除锈作业,提高风电塔筒的资源利用率和使用寿命。
智能化:基于多传感器融合技术,研发高精度的自主识别清洗控制系统,可以实现机器人在风电塔筒实现无人控制清洗。 负载能力强:爬壁机器人搭载的载荷分散机构,可以将爬壁机器人收到的力分散到吸附在壁面的每个磁吸附单元上,有效提高爬壁机器人的负载能力,可以实现清洗机器人搭载清洗、识别等设备在风电塔筒高处进行清洗工作。 曲面适应能力强:提出一种多自由度柔性主体连接方案:1.设计出履带行走机构“柔性”方案,使得机器人在整机尺度上具有曲面自适应性;2.“支撑架机构—履带行走机构”圆柱副式铰接方案,解决了机器人发生被动式曲面适应动作时,磁吸附履带中心线与贴合区域会发生横向偏移问题,提升了机器人的曲面吸附运动性能。基于多自由度柔性主体连接方案,可以有效解决复杂曲面的吸附问题。
研究团队主要依托机械工程学科,涵盖力学、电气、计算机、信息、材料等多个学科。成员包括教授 15 人,副教授 10 人,讲师 5 人,博士后 9 人,均拥有博士学位。形成了基于模拟的先进设计理论与技术、机电耦合集成化设计理论与技术、工业机器人可靠性、先进数值计算方法、智能装备设计与开发等五个特色研究方向。团队建设了 8 个可靠性测试与分析平台,包括:环境可靠性测试平台、零部件损伤微观测试平台、温湿振三综合测试平台、伺服电机可靠性测试平台、伺服电机和减速器轴承可靠性测试平台、工业机器人整机性能测试平台、减速器测试平台、工业机器人运行数据采集测试平台。团队成员在韩旭教授的带领下围绕装备设计与可靠性开展研究,在研项目80 余项,科研经费超过 5000 万元,出版专著 2 部,发表 SCI 论文 600余篇,获得 50 余项发明专利。团队的研究成果解决了复杂装备设计领域多项关键共性技术问题,有效提升了我国若干装备制造业的创新设计能力,已成功应用于运载装备、工程机械、制造装备、国防特种装备、航空航天等国民经济和国家安全重要行业。
评价单位:“科创中国”创新设计助力装备制造产业科技服务团 (中国机械工程学会)
评价时间:2023-11-10
综合评价
具有曲面适应的风电塔筒清洗机器人及自主识别清洗控制系统,搭载清洗装置,实现快速高效地风电塔筒高空除油除锈作业,提高风电塔筒的资源利用率和使用寿命。在风电塔筒清洗行业,全国风电总装机组量超13万台,维修费用巨大。当前在风电塔筒清洗市场上,仍是人力清洗占据市场主要份额,人力清除风电塔筒油污,铁锈等需要维修人员悬吊在高空处,不仅效率低而且风险系数高。因此,风电塔筒清洗机器人具有良好的市场前景。。团队的研究成果解决了复杂装备设计领域多项关键共性技术问题,有效提升了我国若干装备制造业的创新设计能力,已成功应用于运载装备、工程机械、制造装备、国防特种装备、航空航天等国民经济和国家安全重要行业。
查看更多>