机器人受邀帮助制造风力涡轮机叶片

美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)的研究人员成功地利用机器人辅助制造风力发电机叶片，消除了人类面临的艰难工作条件，并有望提高产品的一致性。

尽管风能行业已经使用机器人进行叶片的涂漆和抛光，但自动化并没有被广泛采用。实验室的研究表明，机器人可以修剪、打磨和砂光叶片。这些必要的步骤发生在通过模具制作两侧叶片然后粘合在一起之后。

NREL的机器人工程师Hunter Huth表示：“我认为这是一次成功。”他还说：“虽然不是所有的东西都运行得像我们想要的那样好，但我们学到了我们认为需要使其达到或超过我们期望的所有教训。”

这项研究是在风能杂志上发表的论文《自动风力发电机叶片精加工操作的工具路径生成》，所有共同作者均来自NREL。

制造风力发电机叶片的后期操作要求工人站在脚手架上，并穿着包括呼吸防护装备在内的防护服。研究人员指出，自动化将提高员工的安全和福祉，并帮助制造商留住技术工人。

NREL国家风力技术中心主任Daniel Laird表示：“这项工作对于推动美国本土风力发电机叶片的大规模制造至关重要。”他还说：“尽管可能不太明显，自动化叶片制造中的一些劳动力可以导致更多的美国就业机会，因为它改善了国内叶片与进口叶片之间的经济效益。”

研究是在NREL Flatirons Campus的复合材料制造教育和技术(CoMET)设施进行的。机器人在一段5米长的叶片上工作。风力发电机叶片的长度要长得多，但由于它们会在自身重量下弯曲和偏转，因此机器人必须按照部分来编程处理更大的叶片。

研究人员使用一系列扫描创建了叶片位置的3D表示，并精确识别了叶片的前部和后部空气动力学截面。接下来，团队对机器人进行了一系列任务的编程，之后对其进行了准确性和速度的评估。研究人员发现了需要改进的地方，特别是在打磨方面。

Huth表示，自动化系统将提供叶片制造中人类无法做到的一致性。他还表示，机器人将能够使用比人类更坚韧、更激进的研磨材料。