大型風(fēng)電葉片智能打磨機(jī)器人項(xiàng)目，是由陳揚(yáng)枝教授作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，現(xiàn)廣東海洋大學(xué)陽(yáng)江校區(qū)作為承擔(dān)單位、陽(yáng)江市科技局作為管理單位的省科技專(zhuān)項(xiàng)資金項(xiàng)目。項(xiàng)目研發(fā)以課題研究形式開(kāi)展，原理設(shè)計(jì)及機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在高校課題組內(nèi)進(jìn)行。
本項(xiàng)目聚焦于大型風(fēng)電葉片合模過(guò)程存在凹陷、飛邊等缺陷，大尺寸和變曲率導(dǎo)致人工打磨耗時(shí)長(zhǎng)且質(zhì)量不穩(wěn)定，其打磨工藝的精度和效率低等問(wèn)題，擬研發(fā)一款針對(duì)大型風(fēng)機(jī)葉片的智能打磨機(jī)器人，定位為一種整合AGV智能小車(chē)、柔性定位打磨裝置、實(shí)時(shí)視覺(jué)識(shí)別缺陷智能檢測(cè)技術(shù)的一體化產(chǎn)品，能適應(yīng)大型葉片的形狀特點(diǎn)和缺陷形式實(shí)現(xiàn)其智能化打磨，并保證其綠色、高質(zhì)和高效，以提升大型風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
樣機(jī)設(shè)備運(yùn)行流程
本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的機(jī)器人打磨過(guò)程基于三維點(diǎn)云的飛邊打磨軌跡生成新方法，通過(guò)3D工業(yè)相機(jī)進(jìn)行視覺(jué)掃描，再將數(shù)據(jù)導(dǎo)入三維點(diǎn)云處理軟件或代碼中，實(shí)現(xiàn)葉片飛邊輪廓處理并進(jìn)行機(jī)器人對(duì)飛邊打磨運(yùn)動(dòng)引導(dǎo)。對(duì)初打磨后的葉片進(jìn)行曲面重建并計(jì)算葉片飛邊殘留量，對(duì)所求的飛邊殘留量進(jìn)行缺陷判斷，將所求得的葉片飛邊殘留量、曲面曲率、打磨法相向量等數(shù)據(jù)用于引導(dǎo)打磨機(jī)器人的二次打磨加工軌跡。
大型風(fēng)電葉片智能打磨機(jī)器人
項(xiàng)目已完成現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地考察、整體方案設(shè)計(jì)、樣機(jī)的加工安裝和調(diào)試、工藝試驗(yàn)、整機(jī)的開(kāi)發(fā)、點(diǎn)云算法開(kāi)發(fā)等工作。
本項(xiàng)目的當(dāng)前技術(shù)指標(biāo)：重要的技術(shù)指標(biāo)包括打磨后表面粗糙度、整體打磨精度±1mm、相機(jī)的深度范圍0.2-0.6mm、相機(jī)工作區(qū)間700-2000mm、樣機(jī)重量2.7t、樣機(jī)未升降原尺寸長(zhǎng)×寬×高為2900mm×2400mm×1750mm、AGV行走裝置移動(dòng)速度20s/m和打磨裝置打磨效率為40-100s/m。詳細(xì)技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)附件一技術(shù)手冊(cè)。
“一帶一路”聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室技術(shù)推廣會(huì)
本項(xiàng)目參加會(huì)議宣傳情況：在陽(yáng)江市舉行的材料連接與先進(jìn)制造“一帶一路”聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室技術(shù)推廣會(huì)—暨助力陽(yáng)江制造產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展論壇上，陳揚(yáng)枝教授進(jìn)行了題為《海上風(fēng)電關(guān)鍵零部件智能制造—以葉片打磨為例》的主題報(bào)告，將本項(xiàng)目的大型風(fēng)電葉片智能打磨機(jī)器人的相關(guān)技術(shù)進(jìn)展同與會(huì)專(zhuān)家進(jìn)行交流溝通。
第十四屆圖形與圖像處理國(guó)際會(huì)議
在2022年南京進(jìn)行的第十四屆圖形與圖像處理國(guó)際會(huì)議（ICGIP 2022)上，本項(xiàng)目的技術(shù)人員黃律文以《A Method for Extracting Flash Point Cloud Feature on the Surface of Wind Turbine Blade Based on Difference of Normal Vector》為題，就項(xiàng)目中開(kāi)發(fā)的基于PCL點(diǎn)云圖像處理技術(shù)的提取飛邊輪廓的算法進(jìn)行技術(shù)交流和宣傳，同名的論文現(xiàn)已為EI收錄。
劉弈華教授一行參觀(guān)指導(dǎo)
2023年2月，廣東省科協(xié)常委、廣東省機(jī)械工程學(xué)會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)劉弈華教授一行蒞臨陽(yáng)江校區(qū)機(jī)械與能源工程學(xué)院進(jìn)行參觀(guān)指導(dǎo)，并對(duì)校區(qū)的機(jī)械相關(guān)學(xué)科建設(shè)、技能人才培養(yǎng)和學(xué)術(shù)會(huì)議舉辦等方面進(jìn)行了深入地交流。
本項(xiàng)目當(dāng)前績(jī)效指標(biāo)：已投入約158萬(wàn)元；培養(yǎng)人才數(shù)8人，其中包括5位碩士研究生和3位本科生；本項(xiàng)目已申請(qǐng)發(fā)明專(zhuān)利3項(xiàng)，實(shí)用新型專(zhuān)利2項(xiàng)，開(kāi)發(fā)出大型風(fēng)電葉片智能打磨機(jī)器人新產(chǎn)品1項(xiàng)，同時(shí)對(duì)機(jī)器人打磨過(guò)程提出了基于三維點(diǎn)云的飛邊打磨軌跡生成新方法1項(xiàng)及新工藝1項(xiàng)。發(fā)表相關(guān)論文2篇，其中《A Method for Extracting Flash Point Cloud Feature on the Surface of Wind Turbine Blade Based on Difference of Normal Vector》論文為EI收錄（已接受），《Study on face-milling roughing method for line gears–Design, manufacture, and measurement》論文為SCI收錄。
