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公開番号2025063906
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-16
出願番号2025004155,2024518512
出願日2025-01-10,2023-11-15
発明の名称風車のブレード上を移動する装置、ならびに、その装置の制御方法および制御プログラム
出願人LEBO ROBOTICS株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類F03D 80/50 20160101AFI20250409BHJP(液体用機械または機関;風力原動機,ばね原動機,重力原動機;他類に属さない機械動力または反動推進力を発生するもの)
要約【課題】風車のブレード上を移動する装置の制御方法を提供する。
【解決手段】本発明の風車のブレード11上を移動する装置100の制御方法は、前記風車のブレードの断面形状を測定することと、前記装置が前記断面形状に従った挙動を行うように、前記装置を制御することとを含む。前記装置を制御することは、前記装置が前記断面形状に従って前記風車のブレードの損傷部分を補修するように、前記装置を制御することを含み得、前記装置を制御することは、前記装置が前記断面形状に従って前記装置の姿勢を制御するように、前記装置を制御することを含み得る。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
本明細書に記載の発明。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、風車のブレード上を移動する装置およびシステム、ならびに、その装置の制御方法および制御プログラムに関する。
続きを表示（約 3,600 文字）【背景技術】
【０００２】
大型風力発電機は、そのナセルが約１００ｍの高さを有する。大型風力発電機のブレードの翼端周速は約１００～１２０ｍ／ｓであり、ブレードの風を切る方の縁であるリーディングエッジ（前縁）は、毎年約２０μｍ摩耗する。また、大型風力発電機のブレードは雷による被害を受けやすい。そのため、ブレードには、耐雷対策として雷撃電流を地面に流すための受雷部（レセプタ）が設けられているが、故障により受雷部が導通不良であると、ブレードは、落雷よる雷撃電流を地面に流すことができずに大破してしまう。従って、大型風力発電機のブレードには、定期的なメンテナンスが必要である。
風車のブレードのメンテナンスを行うための装置が知られている（特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１８／１５５７０４号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の発明者は、風車のブレードの断面形状を用いて、風車のブレード上を移動する装置を制御することができることを見出し、鋭意研究の結果、風車のブレード上を移動する装置の制御方法を開発した。
【０００５】
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
（項目１）
風車のブレード上を移動する装置の制御方法であって、
前記風車のブレードの断面形状を測定することと、
前記装置が前記断面形状に従った挙動を行うように、前記装置を制御することと
を含む方法。
（項目２）
前記装置を制御することは、
前記装置が前記断面形状に従って前記風車のブレードの損傷部分を補修するように、前記装置を制御すること
を含む、上記項目に記載の方法。
（項目３）
前記断面形状に従って前記風車のブレードの損傷部分を補修することは、
前記断面形状に基づいて、前記風車のブレードの補修後の表面形状を推定することと、
前記推定された表面形状を達成するように、前記損傷部分を補修することと
を含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目４）
前記装置を制御することは、
前記断面形状に基づいて、前記風車のブレードを補修すべきか否かを判定すること
をさらに含み、
前記風車のブレードを補修すべきであると判定されたときに、前記損傷部分を補修するように、前記装置を制御することが行われる、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目５）
前記装置を制御することは、
前記断面形状に基づいて、前記損傷部分を特定すること
をさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目６）
前記損傷部分を補修している間に、前記風車のブレードの断面形状を測定することと、
前記風車のブレードの断面形状を測定した結果を記憶することと
をさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目７）
前記記憶された結果に基づいて、前記損傷部分の補修を調整することをさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目８）
前記装置を制御することは、
前記装置が前記断面形状に従って前記装置の姿勢を制御するように、前記装置を制御すること
をさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目９）
前記断面形状に従って前記装置の姿勢を制御することは、
前記風車のブレードに沿った方向の第１の位置における断面形状と第２の位置における断面形状とに基づいて、それぞれの断面形状におけるピークを決定することと、
前記第１の位置における断面形状のピークと前記第２の位置における断面形状のピークとを結ぶ線と、前記装置の中心線とが平行になるように、前記装置の姿勢を制御することと
を含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１０）
前記断面形状に従って前記装置の姿勢を制御することは、前記装置が前記風車のブレードにランディングするときに前記装置の姿勢を制御することを含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１１）
前記断面形状に基づいて、前記風車のブレードの補修後の表面形状を推定することは、
多項式近似を用いて、前記損傷部分を有する断面における非損傷部分の断面形状と滑らかに接続する曲線を推定すること
を含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１２）
多項式近似を用いて、前記損傷部分を有する断面形状における非損傷部分の断面形状と滑らかに接続する曲線を推定することは、
多項式近似の次数を調節すること、
前記損傷部分を有する断面形状を複数の領域に分割し、複数の領域のそれぞれに対して曲線を推定すること、
第１の曲線を推定し、前記第１の曲線の内側にある断面形状を無視して、第２の曲線を推定すること、
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、風車のブレードの断面形状を用いて、風車のブレード上を移動する装置を制御する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
風車のブレードのメンテナンスを行う手順を説明する図
風車のブレードのメンテナンスを行う手順を説明する図
風車のブレードのメンテナンスを行う手順を説明する図
風車のブレードのメンテナンスを行う手順を説明する図
本発明の装置１００の構成の概念図を示す図
装置１００の構成の一例を示す図
装置１００がブレード１１上を移動する様子を概略的に示す図
姿勢制御手段によって装置１００の姿勢を制御することを概略的に示す図
姿勢制御手段によって装置１００の姿勢を制御することを概略的に示す図
姿勢制御手段によって装置１００の姿勢を制御することを概略的に示す図
測定手段１６０Ａ、Ｂによって測定された断面形状を表すデータの一例、および、そのときの装置１００の姿勢を示す側面図、背面図を示す図
風車のブレード上を移動する装置１００の制御方法６００の一例を示すフローチャート
補修後の表面形状を推定する処理（処理７００）のフローの一例を示すフローチャート
多項式近似の次数を調節することの概念を説明する図
損傷部分を有する断面形状を複数の領域に分割し、複数の領域のそれぞれに対して曲線を推定することの概念を説明する図
第１の曲線を推定し、第１の曲線の内側にある断面形状を無視して、第２の曲線を推定することの概念を説明する図
損傷部分を有しない断面の断面形状に基づいて、曲線を推定することの概念を説明する図
ユーザ入力に基づいて曲線を修正することの概念を説明する図
風車のブレードの設計データに基づいて曲線を推定することの概念を説明する図
リーディングエッジＬ．Ｅに沿って複数の箇所の断面の断面形状を測定することの概念を説明する図
装置１００がブレードにランディングするときに、姿勢制御手段によって装置１００の姿勢を制御することを概略的に示す図
装置１００がブレードにランディングするときに、姿勢制御手段によって装置１００の姿勢を制御することを概略的に示す図
装置１００がブレードにランディングするときに、姿勢制御手段によって装置１００の姿勢を制御することを概略的に示す図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【０００９】
１．風車のブレードのメンテナンス
図１Ａ～図１Ｄを参照して、本発明の装置を用いて、風車のブレードのメンテナンスを行う手順を説明する。図１Ａ～図１Ｄの（ａ）には、風車１０の正面が示され、図１Ａ～図１Ｄの（ｂ）には、風車１０の右側面が示されている。図１Ａ～図１Ｄの（ｂ）では、メンテナンス対象のブレード１１のみを示し、他の２枚のブレード１２、１３は省略している。図１Ａ～図１Ｄの（ａ）に示される風車は、図面上時計回りに回転する風車であり、各ブレードの直線状の縁がリーディングエッジ（前縁）となる。
【００１０】
本明細書において「風車」とは、風を受けて動力を得る装置のことをいう。風車の一例として、風力発電機が挙げられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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