在風(fēng)場上，經(jīng)常會(huì)遇到的問題是，雨水侵蝕損害葉片氣動(dòng)性能，日積月累嚴(yán)重的情況下，還會(huì)導(dǎo)致葉片出現(xiàn)故障甚至停機(jī)。而開發(fā)的機(jī)器人維修，據(jù)稱不僅可以恢復(fù)風(fēng)機(jī)的功率輸出，并且快速、經(jīng)濟(jì)、高效，相關(guān)維修的技術(shù)人員可以在除最惡劣的天氣條件外的所有天氣條件下安全工作。而之前，技術(shù)人員必須從機(jī)艙滑降到葉片，并與有害化學(xué)物質(zhì)打交道，其工作環(huán)境依賴于天氣，成本高昂。

雨水侵蝕已經(jīng)是一個(gè)嚴(yán)重且日益惡化的問題，尤其現(xiàn)在普遍長葉片的尖端速度超過每小時(shí)380公里。以這種速度落下的雨滴就像冰雹一樣，隨著時(shí)間的推移，會(huì)破壞葉片前緣翼型。

高效的前沿維修有助于延長風(fēng)力葉片的壽命，其約占總風(fēng)機(jī)建造成本的25%至30%。

國外一家叫Rope Robotics公司開發(fā)的維修機(jī)器人，據(jù)稱可保證每只葉片在不到一天的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)高達(dá)3%的能量輸出，成本是人工的一半。目前其機(jī)器人正在海上測試。目前Rope Robotics公司的9個(gè)機(jī)器人已經(jīng)投入商業(yè)運(yùn)營一年半，在美國、加拿大、南非和歐洲修復(fù)了150多個(gè)風(fēng)力葉片。

該系統(tǒng)的核心是一個(gè)攜帶視覺傳感器的機(jī)器人，它使用一個(gè)靈活的手臂操作維修工具，技術(shù)人員可以在任何位置(現(xiàn)場或遠(yuǎn)程)監(jiān)控機(jī)器人。

目前該機(jī)器人已在高達(dá)每秒 14 米的風(fēng)速、高達(dá) 80% 的相對(duì)濕度和 0 至 40 攝氏度的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行了現(xiàn)場驗(yàn)證。

在風(fēng)場，這個(gè)重150公斤的機(jī)器人首先被固定在機(jī)艙的繩索上，然后被吊到離地面約100米的受損葉片上，該葉片已固定在垂直方向。真空系統(tǒng)使機(jī)器人能夠牢固地附著在電機(jī)上，同時(shí)電機(jī)可以在葉片上移動(dòng)。機(jī)器人使用其機(jī)載高分辨率攝像頭和激光掃描儀檢查表面，并將圖像發(fā)送給遠(yuǎn)程操作員，由操作員診斷損傷并實(shí)時(shí)啟動(dòng)修復(fù)過程。

葉片維修的過程是首先打磨受損區(qū)域，應(yīng)用適當(dāng)?shù)乃俣群土韯?chuàng)建一個(gè)模式，以確保表面粗糙度和幾何形狀。接下來是使用刷子和酒精清潔表面，以去除污垢和油脂。獲得專利的計(jì)量工具應(yīng)用于前沿保護(hù)(LEP)材料的測量，而同樣獲得專利的吊裝工具可以重建最佳氣動(dòng)葉片外形，使材料達(dá)到預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)。

由觀看實(shí)時(shí)圖像的技術(shù)人員在屏幕上遠(yuǎn)程控制，機(jī)器人以高精度和一致性執(zhí)行每一步，從而確保質(zhì)量。所有圖像都被記錄并作為文檔，這是風(fēng)力機(jī)組維護(hù)的全球要求。

此文由中國復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會(huì)翻譯，文章不用于商業(yè)目的，僅供行業(yè)人士交流，引用請注明出處。