(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221078948 8.5 (22)申请日 2022.07.06 (71)申请人 上海电气电站设备有限公司 地址 200240 上海市闵行区江川路3 33号 申请人 哈尔滨工业大 学 （威海） (72)发明人 谢东虎　赵建文　唐嘉轩　李明超　 杨朋朋　 (74)专利代理 机构 威海科星专利事务所 37202 专利代理师 孙小栋 (51)Int.Cl. G01N 21/95(2006.01) G01N 21/01(2006.01) B25J 19/02(2006.01) B25J 11/00(2006.01) (54)发明名称 能够检测蒸汽轮机叶片表面裂纹的软体机 器人 (57)摘要 本发明涉及一种能够检测蒸汽轮机叶片表 面裂纹的软体机器人， 其解决了现有蒸汽轮机的 叶片表面裂纹检测方法需要对蒸汽轮机整体进 行拆解， 耗时长， 成本高的技术问题， 其包括前 肢、 躯干和后肢， 躯干包括矩形弹簧、 第一驱动 线、 第二驱动线和第三驱动线， 前肢包括前基座、 第二电机、 第三电机、 第二绕线轮、 第三绕线轮、 第一前气囊和第二前气囊， 后肢包括后基座、 第 一后气囊、 第二后气囊、 第一电机和第一绕线轮。 本发明可广泛应用于蒸汽轮机的叶片检测、 管道 等空间狭小、 曲率复杂多变场景。 权利要求书5页 说明书9页 附图15页 CN 114994077 A 2022.09.02 CN 114994077 A 1.一种能够检测蒸汽轮机叶片表面裂纹 的软体机器人， 其特征是， 包括前肢、 躯干和后 肢， 所述躯干包括矩形弹簧、 第一驱动线、 第二驱动线和第三驱动线， 所述矩形弹簧上沿长 度方向设有三列导线孔， 所述第一驱动线、 第二驱动线、 第三驱动线分别穿过矩形弹簧的三 列导线孔， 所述矩形弹簧设有第一短边、 第二短边、 第一长边和第二长边， 所述第三驱动线 位于第一短边的中部， 所述第一驱动线位于第一长边上且靠近第二短边， 第二驱动线位于 第二长边且靠 近第二短边； 所述前肢包括前基座、 第二电机、 第三电机、 第二绕线轮、 第三绕线轮、 第一前气囊和第 二前气囊， 所述第二电机与前基座连接， 所述第三电机通过电机支架固定连接在前基座上， 所述第二绕线轮与第二电机的输出轴 连接， 所述第三绕线轮与第三电机的输出轴 连接， 所 述第一前气囊与前基座连接， 所述第二前气囊与前基座连接； 所述矩形弹簧的前端与前基座固定连接； 所述第三驱动线的前端与第三绕线轮连接， 所述第二驱动线的前端与第二绕线轮连接， 所述第一驱动线的前端与矩形弹簧的前端固定 连接； 所述后肢包括后基座、 第一后气囊、 第二后气囊、 第一电机和第一绕线轮， 所述第一电 机与后基座连接， 所述第一绕线轮与第一电机的输出轴 连接， 所述第一后气囊与后基座连 接， 所述第二后气囊与后基座连接； 所述矩形弹簧的后端与后基座固定连接， 所述第一驱动线的后端与第一绕线轮连接， 所述第二驱动线的后端与 矩形弹簧的后端固定连接， 所述第三驱动线的后端与 矩形弹簧的 后端固定连接 。 2.根据权利要求1所述的能够检测蒸汽轮机叶片表面裂纹 的软体机器人， 其特征是， 所 述前肢还包括前气囊夹具固定板和前气囊夹具， 所述前气囊夹具固定板与前基座的左侧固 定连接， 所述前气囊夹具与前气囊夹具固定板固定连接， 所述第一前气囊包括本体和门框 型支撑板， 所述门框型支撑板位于本体内部， 所述门框型支撑板 设有上部、 第一侧部和第二 侧部， 所述本体的内壁的下部与门框型支撑板的上部、 第一侧部、 第二侧部固定连接， 所述 本体的内壁的上部与门框型支撑板的上部之间形成气腔， 所述本体设有气嘴； 所述第二前 气囊包括本体和门框型支撑板； 所述第一前气囊的左侧部与前气囊夹具连接， 所述第二前 气囊的左侧部与前气囊夹具连接； 所述第一前气囊的右侧部与前基座的右侧固定连接， 所 述第二前气囊的右侧部与前基座的右侧固定连接； 所述后肢还包括后气囊夹具， 所述后气囊夹具与后基座的左侧固定连接， 所述第一后 气囊包括本体和门框型支撑板， 所述第二后气囊包括本体和门框型支撑板， 所述第一后气 囊的左侧部与后气囊夹具连接， 所述第二后气囊的左侧部与后气囊夹具连接， 所述第二后 气囊的右侧部与后基座的右端固定连接， 所述第一后 气囊的右侧部与后基座的右端固定连 接。 3.根据权利要求2所述的能够检测蒸汽轮机叶片表面裂纹 的软体机器人， 其特征是， 所 述前气囊夹具设有前气囊插槽和通孔， 所述第一前气囊的左侧部插入前气囊夹具的前气囊 插槽中， 所述第二前气囊的左侧部插入前气囊夹具 的前气囊插槽中， 通过第一螺栓依 次穿 过通孔、 第二前气囊的左侧部、 第一前气囊的左侧部， 用第一螺母与第一螺 栓的端部连接； 所述前基座的右侧设有前气囊插槽和连接孔， 所述第 一前气囊的右侧部插入前基座右 侧的前气囊插槽中， 所述第二前气囊的右侧部插入前基座右侧的前气囊插槽中， 用第二螺权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 114994077 A 2栓依次穿过连接孔、 第一前气囊的右侧部、 第二前气囊的右侧部， 用第二螺母与第二螺栓的 端部连接； 所述后基座的右端设有后气囊插槽、 连接孔， 所述后气囊夹具设有后气囊插槽、 通孔， 所述第一后气囊的左侧部插入后 气囊夹具的后气囊插槽中， 所述第二后 气囊的左侧部插入 后气囊夹具 的后气囊插槽中， 用第三螺栓依 次穿过后气囊夹具的通孔、 第二后气囊的左侧 部、 第一后 气囊的左侧部， 用第三螺母与第三螺栓的端部连接； 所述第二后气囊的右侧部插 入基座右端的后气囊插槽中， 所述第一后气囊的右侧部插入后基座右端的后气囊插槽中， 用第四螺栓依次穿过后基座右端的连接孔、 第一后 气囊的右侧部、 第二后 气囊的右侧部， 用 第四螺母与第四螺 栓的端部连接 。 4.根据权利要求1、 2或3所述的能够检测蒸汽轮机叶片表面裂纹 的软体机器人， 其特征 是， 所述前基座和/或后基座连接有摄 像头。 5.根据权利要求4所述的能够检测蒸汽轮机叶片表面裂纹 的软体机器人， 其特征是， 所 述后基座连接有电路板 。 6.根据权利要求1、 2或3所述的能够检测蒸汽轮机叶片表面裂纹 的软体机器人， 其特征 是， 所述前肢还包括导向环， 所述导向环与电机支架连接， 所述导向环靠近第三绕线轮， 所 述第三驱动线的前端绕过导向环后与第三绕线轮连接 。 7.根据权利要求1、 2或3所述的能够检测蒸汽轮机叶片表面裂纹 的软体机器人， 其特征 是， 所述前基座和/或后基座连接有激光雷达 。 8.根据权利要求3所述的能够检测蒸汽轮机叶片表面裂纹 的软体机器人， 其特征是， 所 述能够检测蒸汽轮机叶片表面裂纹的软体机器人被配置为， 应用于蒸汽轮机叶片表面质量 的检测。 9.根据权利要求7所述的能够检测蒸汽轮机叶片表面裂纹 的软体机器人， 其特征是， 所 述能够检测蒸汽轮机叶片表面裂纹的软体机器人被配置为， 应用于测量蒸汽轮机内部结构 尺寸、 转子弯曲度或汽轮机全实缸状态下内部通 流间隙。 10.一种能够检测蒸汽轮机叶片表面裂纹的软体机器人， 其特征是， 包括前肢、 躯干和 后肢， 所述躯干包括矩形弹簧、 第一驱动线、 第二驱动线和第三驱动线， 所述矩形弹簧上沿 长度方向设有三列导线孔， 所述第一驱动线、 第二驱动线、 第三驱动线分别穿过矩形弹簧的 三列导线孔， 所述矩形弹簧设有第一短边、 第二短边、 第一长边和第二长边， 所述第三驱动 线位于第一短边的中部， 所述第一驱动线位于第一长边上且靠近第二短边， 第二驱动线位 于第二长边且靠 近第二短边； 所述前肢包括前基座、 前气囊夹具固定板、 前气囊夹具、 第 二电机、 第三电机、 第二绕线 轮、 第三绕线轮和 第一前气囊， 所述第二电机与前基座连接， 所述第三电机通过电机支架固 定连接在前基座上， 所述第二绕线轮与第二电机的输出轴连接， 所述第三绕线轮与第三电 机的输出轴 连接， 所述前气囊夹具固定板与前基座的左侧固定连接， 所述前气囊夹具与前 气囊夹具固定板固定连接， 所述第一前气囊包括本体和门框型支撑板， 所述 门框型支撑板 位于本体内部， 所述门框型支撑板 设有上部、 第一侧部和第二侧部， 所述本体的内壁的下部 与门框型支撑板的上部、 第一侧部、 第二侧部固定连接， 所述本体的内壁的上部与门框型支 撑板的上部之间形成气腔， 所述本体设有气嘴； 所述第一前气囊的左侧部与前气囊夹具连 接， 所述第一前气囊的右侧部与前基座的右侧固定连接；权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 114994077 A 3