記者 | 席菁華 編輯 |
一隻受蟲子啟發而研制出來的六足機器人，将在海上風電運維中發揮重要作用。
日前，總部位于倫敦的機器人創業公司bladebug研制出的一款六足爬行機器人，在蘇格蘭海上風電場的一台7兆瓦海上風機葉片上，完成了全球首次行走測試。
這隻六足履帶式爬行機器人，是專門為維護和檢查海上風機葉片而設計的智能運維機器人。每隻足的末端都安裝了真空粘合裝置，可牢固吸附于風機葉片表面，并在葉片上靈活爬行。
通過掃描表面的裂縫和變形，并将掃描資料和視訊信号傳遞給地面技術人員，bladebug爬行機器人完成了海上風機的全自動檢查和維修。
bladebug的官網顯示，這隻機器人此前已完成在垂直訓練塔和陸地上的葉片部分測試。預計2021年年中，該機器人還将與運維船隻、無人機和機械臂一起，清潔和打磨風機葉片。
以機器人代替人力進行運維作業，可降低運維事故風險，提高檢測效率和精度，節省維修成本。
bladebug創始人chris cieslak認為，機器人技術可以改變海上風電場的營運，降低成本，并最大限度地延長風機壽命。
據該公司測算，bladebug六足爬行機器人可以将風機檢查成本降低30%。
據offshore engineer雜志報道，這次葉片行走試驗，還驗證了“輔助系繩”的作用，可以延長機器人在海上作業時間，并能快速地在葉片上進行布置和回收。
這款機器人還加入了極端環境下的多平台檢測、維護和維修項目（下稱mimree）。
mimree項目由歐洲風電開發商聯合英國海上可再生能源孵化中心推出，項目投資達400萬英鎊。
該項目彙集了機器人技術、無損檢測、人工智能、空間任務規劃、海洋和航空工程以及納米生物技術，旨在開發一個整體的數字和機器人系統，使每個海上風電場在生命周期内，節省2600萬英鎊的運維費用。
海上風電機組在長達25年的生命周期中，承受着暴風雨、極端溫度，以及強風的考驗。嚴苛的海洋環境給海上風電運維作業帶來了諸多不便。
2020年12月，一份中山大學海洋工程與技術學院釋出的研究文獻顯示，更加複雜的自然條件給海上風電運維帶來挑戰，海上風電機組的故障率明顯高于陸上風電。
上述研究顯示，已有運維資料表明，在同等裝機容量下，海上風電的運維成本超過陸上風電的2倍，海上風電的運維成本占其度電成本的1/4以上。
目前，傳統的海上風電葉片的檢查和維修，通常是由技術人員利用繩索開展工作，并隻能在天氣良好的時段進行運維。這導緻風機停機時間長，電量損失嚴重。此外，運維船隻的使用費用也占到海上風電場營運和維護成本的很大比重。
為了提高運維便利性，降低運維人員的安全風險，機器人和無人機等裝置得以應用。
據《中國水運報》1月27日報道，與bladebug機器人相似，美國桑迪亞國家實驗室的研究人員曾測試了一種檢測風電機組葉片損害的爬行機器人。
這種能夠爬上風電機組塔架，并在葉片上爬行的自助式機器人裝置比人工維護更安全、更仔細。同時，還可以攜帶檢測工具，如相機、傳感器、人工智能裝置等。
在國内，江蘇風洋風電技術工程有限公司也研發出了風電塔筒維護機器人，可全方位對風機塔筒外壁進行清洗、除鏽、塗裝等作業施工，防止風機塔筒鏽蝕導緻倒塌事故。
據該公司官網介紹，風電塔筒維護機器人是一種可自由升降的智能裝置，在塔身上可上下爬行。工作平台設有三台旋轉120度的施工平台，安裝噴吵、噴漆的噴頭，智能化控制作業的功率和速度，即可實作高空無人作業。