买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：武汉迪特聚能科技有限公司

摘要：本发明公开了一种新型无人值守式风电机组外部监测机器人系统，在机器人上搭载云台、激光雷达和相机模块，相机模块包含广角镜头相机和长焦镜头相机，可实现对风机叶片的净空距离监测、叶片形变监测和叶片外表面缺陷检测功能。本发明利用机器人围绕风机的塔筒进行旋转的方式，可使激光雷达和相机模块始终正对风机轮毂，保证激光雷达和相机处于最佳监测角度；采用的净空监测方法，仅一次标定即可实现叶片的净空距离实时监测；高风速下采用广角镜头相机拍摄的图像，可用于叶片形变监测；低风速下，采用广角镜头相机逐一对单根叶片进行跟踪拍摄，通过获取的叶片空间位置，引导长焦镜头相机对叶片进行局部连续跟踪拍摄，长焦镜头相机拍摄的高精度图像集可用于叶片的缺陷类型分析、缺陷位置定位和尺寸计算。该系统不仅节省人工成本，还实现了叶片从整体外形到表面细节的全方位检测目的。

主权项：1.一种无人值守式风电机组外部监测机器人系统，包括云台、激光雷达监测模块和相机检测模块，相机检测模块包含广角镜头相机和长焦镜头相机，其特征在于，机器人系统可围绕塔筒进行旋转，相机检测模块和激光雷达监测模块对叶片进行拍摄和扫描；在高风速下，激光雷达对叶片进行点云扫描进行，通过点云扫描数据监测净空距离；广角镜头相机拍摄整根叶片图像，通过提取拍摄图像中的整根叶片轮廓，进行叶片的形变监测；在低风速下，相机监测模块中的广角镜头相机逐一对叶片进行跟踪拍摄，并通过图像算法控制长焦镜头相机对跟踪中的叶片进行连续高精度拍摄，采用缺陷分析模型处理长焦镜头相机拍摄的叶片图像，识别出缺陷位置，同时对长焦镜头相机连续拍摄后的照片进行相对位置和姿态计算，生成完整风机叶片的空间排布图像，根据识别出的缺陷在完整拼接叶片图像的位置信息，确定该缺陷在叶片表面的位置和尺寸大小；所述风电机组外部监测机器人系统包括以下工作步骤：步骤1、根据智能云台、激光雷达、长焦和广角镜头相机等载荷重量及尺寸，搭建合适的动力系统和运动模块；步骤2、叶片净空距离监测：建立塔筒表面坐标系，并确定塔筒表面坐标系与激光雷达原点坐标系之间的转换关系，采用激光雷达以固定视角扫描叶片，获得叶片与塔筒表面之间的最小距离，即净空距离，并且建立净空距离时序图，以发现异常并预警；步骤3、在高风速下监测叶片的几何形变：采用广角镜头相机固定拍摄角度高速拍摄叶片及旋转动态，根据拍摄图像范围和叶片成像时间计算叶片旋转速度，对叶片进行编号标记；然后固定叶片构图区域，对该区域的叶片进行边缘轮廓提取，以叶轮为基准对任意时刻的叶片轮廓与初期模型进行重叠配准；最后计算不同叶片每个时刻的形变量，并确定变形区域与位置，并进行时序分析，实现叶片形变监测与预警；步骤4、在低风速下进行完整叶片图像采集：首先以塔筒表面为基准建立塔筒表面坐标系，采用广角镜头相机对叶片中轴线进行图像识别，从而确定叶片运动轨迹与位置，然后将叶片运动轨迹坐标信息传递给智能云台，使长焦相机对运动的叶片进行连续跟踪拍摄，获取完整的叶片图像集；步骤5、对低风速下采集的叶片图像集进行叶片空间排布：根据叶片运动轨迹坐标信息，计算叶片图像集中每一张跟踪拍摄图像的相对空间位置和姿态，将叶片图像集按照叶片形态走向，按叶根到叶尖或叶尖到叶根的顺序排布到一张完整图面中；步骤6、对低风速下采集的叶片图像集进行叶片表面缺陷检测：采用YOLOv8模型识别叶片外表面缺陷类型，构建叶片坐标系，计算获得缺陷的尺寸大小和实际位置。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 武汉迪特聚能科技有限公司 一种无人值守式风电机组外部监测机器人系统