用于进行物体维护的装置、系统的制作方法

用于进行物体维护的装置、系统
1.本技术是申请日为2018年02月27日、申请号为201880020445.2(国际申请号为pct/jp2018/007197)、发明名称为“用于进行物体维护的装置、系统及方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及用于进行物体维护的装置、系统及方法。


背景技术：

3.大型风力发电机具有约100m的高度。大型风力发电机的叶片的叶尖线速度为约100～120m/s，叶片的迎风侧的边缘、即前缘(前缘)每年磨损约20μm。并且，大型风力发电机的叶片容易受到雷击损坏。因此，作为防雷措施，在叶片上设有用于使雷击电流流向地面的雷电接收部，但雷电接收部导通不良时，叶片则会因雷击而发生故障。因此，大型风力发电机的叶片需要定期维护。
4.作为维护现有的大型风力发电机的叶片的方法有三种典型方法。第一种方法为，利用大型起重机拆除叶片并将其放在地面之后进行维护的方法。第二种方法为，在大型起重机的前端悬挂吊篮，操作人员乘坐在该吊篮中进行维护的方法。第三种方法为，操作人员沿着被张挂在叶片上的绳索在叶片上移动来进行维护的方法。
5.由于第一种方法及第二种方法使用大型起重机，因此需要大量费用及劳动力。尤其是，第一种方法需要庞大费用及长工期以进行叶片的拆除工序及安装工序。第二种方法及第三种方法需要操作人员进行高空作业，因此伴随着危险。
6.专利文献1中公开了无需使用大型起重机就能够维护大型风力发电机的叶片的方法。专利文献1的维护方法中依然需要操作人员进行高空作业。
7.现有技术文献
8.专利文献
9.专利文献1：日本特开2012
‑
7525号公报


技术实现要素：

10.发明要解决的技术问题
11.本发明的目的在于，提供便宜且安全地进行物体维护的装置、系统及方法。
12.并且，本发明的目的还在于，能够对应于物体的形状变化来进行物体维护。
13.再者，本发明的目的还在于，提供借助张力来对远离操作人员的位置的机器人进行操作的方法。
14.用于解决技术问题的手段
15.本发明的用于进行物体维护的装置包括：安装单元，能够使所述装置安装于物体的一部分，并且所述安装单元被构成为根据所述物体的一部分的形状而变形；移动单元，能够使所述装置在所述物体上移动；和维护单元，进行所述物体的维护。
16.在一实施方式中，所述安装单元被构成为：即使在伴随所述移动而所述物体的一部分的形状变化的情况下，所述装置也借助所述安装单元的所述变形来维持安装于所述物体的一部分的状态。
17.在一实施方式中，所述安装单元至少包括第一框架及第二框架，所述第一框架及所述第二框架以能够枢转运动的方式相互结合，所述第一框架及所述第二框架随着所述物体的一部分的形状而变形。
18.在一实施方式中，所述移动单元及所述维护单元进行协动，使得在所述装置在所述物体上移动期间进行所述物体的维护。
19.在一实施方式中，所述维护单元包括拍摄所述物体的表面的单元。
20.在一实施方式中，所述维护包括检查所述物体的雷电接收部的导通情况的单元、清洗所述物体的表面的单元、研磨所述物体的表面的单元及将材料涂布于所述物体的表面的单元中的至少一种。
21.在一实施方式中，所述维护单元包括研磨所述物体的表面的单元，研磨所述物体的表面的单元搭载于所述装置的主体。
22.在一实施方式中，研磨所述物体的表面的单元包括：研磨部；和调节部，调节所述研磨部的位置。
23.在一实施方式中，所述装置还包括机械手，所述维护单元包括研磨所述物体的表面的单元，研磨所述物体的表面的单元搭载于所述机械手的前端。
24.在一实施方式中，所述移动单元能够使所述装置沿着被张挂在所述物体上的绳索在所述物体上移动。
25.所述移动单元为安装在所述装置的两侧的两个绞盘。
26.所述两个绞盘具有各个被独立控制的第一模式和各个被同步控制的第二模式。
27.在一实施方式中，所述物体为结构体的一部分，所述结构体包括不同于所述物体的第二物体，所述装置还包括能够使所述装置在所述第二物体上移动的第二移动单元。
28.在一实施方式中，所述物体为翼体，所述物体的一部分为翼体的前缘。
29.在一实施方式中，所述翼体为风轮的叶片。
30.本发明的用于进行物体维护的系统包括：主体；安装单元，能够使所述主体安装于物体的一部分，并且所述安装单元被构成为根据所述物体的一部分的形状而变形；
31.移动单元，能够使所述主体在所述物体上移动；和
32.维护单元，进行所述物体的维护。
33.本发明的进行物体维护的方法包括：在物体上张挂至少一根绳索；在所述物体上安装用于进行物体维护的装置，包括将所述至少一根绳索与所述装置相连接；使所述装置在所述物体上沿所述至少一根绳索被张挂的方向移动；在所述装置沿所述至少一根绳索被张挂的方向移动期间，使所述装置进行所述物体的维护。
34.在一实施方式中，使所述装置移动的步骤包括使所述装置沿着所述物体的倾斜面移动。
35.在一实施方式中，使所述装置移动的步骤包括：使所述装置在所述物体上向所述至少一根绳索被张挂的方向中的第一方向移动；以及使所述装置在所述物体上向所述至少一根绳索被张挂的方向中的不同于所述第一方向的第二方向移动；进行所述维护的步骤包
括：在所述装置向所述第一方向移动期间，使所述装置进行第一维护；以及在所述装置向所述第二方向移动期间，使所述装置进行不同于所述第一维护的第二维护。
36.在一实施方式中，所述装置与至少两根绳索相连接，所述安装的步骤包括：一边利用所述至少两根绳索控制所述装置的姿势，一边将所述装置安装在所述物体上。
37.在一实施方式中，利用所述至少两根绳索控制所述装置的姿势的步骤由操作人员进行。
38.在一实施方式中，利用所述至少两根绳索来控制装置的姿势的步骤由能够移动的机器人进行。
39.在一实施方式中，所述方法的各个步骤由机器人进行。
40.在一实施方式中，被张挂在所述物体上的至少一根绳索为两根绳索，所述装置在所述装置的两侧具有连接有所述两根绳索的两个绞盘。
41.在一实施方式中，所述两个绞盘具有各个被独立控制的第一模式及各个被同步控制的第二模式；将所述绳索与所述装置相连接的步骤包括以所述第一模式使所述两个绞盘工作；使所述装置移动的步骤包括以所述第二模式使所述两个绞盘工作。
42.在一实施方式中，所述物体为翼体，所述物体的一部分为翼体的前缘。
43.在一实施方式中，所述翼体为风轮的叶片。
44.本发明提供操作机器人的方法，所述机器人与至少两根绳索相连接，所述方法包括利用所述至少两根绳索来操作所述机器人。
45.发明的效果
46.根据本发明，能够提供便宜且安全地进行物体维护的装置、系统及方法。
47.并且，根据本发明，能够对应于物体的形状变化来维护物体。
48.再者，根据本发明，能够提供借助张力来对远离操作人员的位置的机器人进行操作的方法。
附图说明
49.图1a是示出将装置100安装在风轮10的叶片11之前的准备阶段的状态的图。
50.图1b是示出将装置100安装在风轮10的叶片11之前的准备阶段的状态的图。
51.图2a是示出将用于进行风轮的叶片维护的装置100安装于风轮10的叶片11的阶段的状态的图。
52.图2b是示出将用于进行风轮的叶片维护的装置100安装于风轮10的叶片11的阶段的状态的图。
53.图3a是示出用于进行风轮的叶片维护的装置100沿着绳索20在叶片11的前缘上进行移动的状态的图。
54.图3b是示出用于进行风轮的叶片维护的装置100沿着绳索20在叶片11的前缘上进行移动的状态的图。
55.图4a是示出用于进行风轮的叶片维护的装置100的结构的一例的图。
56.图4b是示出安装于装置100的主体的研磨单元170的一例的图。
57.图4c是示出安装于装置100的主体的研磨单元170的一例的图。
58.图4d是示出安装于装置100的主体的研磨单元170的另一例的图。
59.图4e是示出安装于装置100的主体的研磨单元170的另一例的图。
60.图5a是示出用于进行风轮的叶片维护的装置100安装于厚叶片的状态的图。
61.图5b是示出用于进行风轮的叶片维护的装置100安装于薄叶片的状态的图。
62.图6是示出用于进行风轮的叶片维护的装置100的一实施方式安装于叶片11的状态的图。
63.图7是示出利用用于进行风轮的叶片维护的装置100来进行风轮的叶片维护的方法的顺序的一例的流程图。
64.图8是示出当步骤s803包括使装置100向第一方向移动以及使装置100向第二方向移动时，步骤s804中进行的动作的顺序的一例的流程图。
65.图9a是装置1000的俯视侧立体图。
66.图9b是装置1000的仰视侧立体图。
67.图9c是装置1000的主视图。
68.图10a是示出将装置1000安装在风轮10的叶片11之前的准备阶段的状态的图。
69.图10b是示出将装置1000安装在风轮10的叶片11之前的准备阶段的状态的图。
70.图11a是示出将装置1000安装于风轮10的叶片11的阶段的状态的图。
71.图11b是示出将装置1000安装于风轮10的叶片11的阶段的状态的图。
72.图12a是示出装置1000沿着绳索20在叶片11的前缘上进行移动的状态的图。
73.图12b是示出装置1000沿着绳索20在叶片11的前缘上进行移动的状态的图。
74.图13是示出两个机械手114的折叠前后的状态的图。
75.图14是示出作为用于进行风轮的叶片维护的装置100的替代实施方式的装置2000的外观的一例的图。
76.图15是示出在风轮的塔架上上下移动的装置2000的图。
77.图16是从后侧观察到的风轮10的吊舱14的立体图。
具体实施方式
78.以下，参照附图来说明本发明的实施方式。
79.1.风轮的叶片维护
80.利用图1～图3来说明用于进行风轮的叶片维护的装置100进行风轮10的叶片11的维护的状态。在图1a、图2a、图3a中示出风轮10的正面，在图1b、图2b、图3b中示出风轮10的右侧面。在图1b、图2b、图3b中仅示出作为维护对象的叶片11，省略了其他两片叶片12、13。图1a、图2a、图3a中所示的风轮为在图中顺时针旋转的风轮，各叶片的直线状的边缘为前缘(前缘)。
81.在本说明书中，“风轮”是指承受风力来获得动力的装置。能够举出风力发电机作为风轮的一例。
82.在本说明书中，“维护”是指物体的检修或维修。作为维护的例子，能够列举出拍摄物体的表面、检查物体的雷电接收部的导通情况、清洗物体的表面、研磨物体的表面、在物体的表面涂布涂料、在物体的表面上涂布腻子、粘结剂、密封剂等材料等。
83.图1a及图1b示出将装置100安装在风轮10的叶片11之前的准备阶段的状态。
84.叶片11的维护是在将叶片11定位成使叶片11沿竖直方向向下延伸的状态下进行
的。这与操作人员沿着张挂在叶片上的绳索在叶片上移动来进行维护的现有方法中的叶片状态是相同的状态，因此很容易被现有的作业现场所接受。当叶片11以沿竖直方向向下延伸的方式被定位时，如图1b所示，前缘相对于竖直方向倾斜约5度。
85.在将装置100安装在风轮10的叶片11之前的准备阶段中，绳索20固定于风轮10的吊舱14。吊舱14为容纳发电机、齿轮箱等的壳体。绳索20例如固定于吊舱14的舱口(参照图16)。绳索20从风轮10的吊舱14起环绕轮毂15的周围而延伸至叶片11的叶根的前缘，并从叶片11的叶根的前缘起在叶片11的前缘上一直延伸至地面。轮毂15为将叶片11、12、13与吊舱14以能够旋转的方式结合的部件。
86.图2a及图2b是示出将用于进行风轮的叶片维护的装置100安装于风轮10的叶片11的阶段的状态。
87.装置100具有绞盘(图1～图3中未图示)。装置100的绞盘与绳索20相连接。绳索20的一端借助重锤等固定在地面。装置100可通过用绞盘卷绕绳索20来沿着绳索20上升。
88.为了控制装置100的姿势，在装置100的重心附近连接有两根绳索21。两根绳索21延伸至地面，并由地面操作人员来保持。操作人员例如像操纵运动风筝那样适当调节两根绳索21的张力，由此能够控制装置100的旋转。例如，如图2a所示，若装置100在沿着绳索20上升时向右倾斜，则可通过牵拉左侧的绳索21来校正装置100的姿势。例如，如图2a所示，若装置100沿着绳索20上升时向左倾斜，则可通过牵拉右侧的绳索21来校正装置100的姿势。
89.当装置100上升至叶片11的前端的前缘时，装置100安装在叶片11的前端的前缘。装置100利用下文中所述的安装单元130来安装在叶片11的前端的前缘。
90.图3a及图3b示出用于进行风轮的叶片维护的装置100沿着绳索20在叶片11的前缘上进行移动的状态。
91.当装置100沿着前缘移动时，装置100维持借助下文中所述的安装单元130安装后的状态。由此，装置100能够在叶片11的前缘上移动而不会浮起。并且，如上所述，叶片11的前缘相对于竖直方向倾斜约5度，因此作用于装置100的重力以将装置100按压于叶片11的前缘的方式发挥作用，能够防止装置100的浮起。再者，在移动过程中，装置100的姿势借助安装单元130而得以保持，因此无需利用两根绳索21来控制姿势。
92.装置100一边在叶片11的前缘上移动一边进行维护。例如，装置100一边在叶片11的前缘上移动，一边利用照相机拍摄前缘的表面。例如，装置100一边在叶片11的前缘上移动，一边利用探针来检查雷电接收部的导通情况。例如，装置100一边在叶片11的前缘上移动，一边利用清洗装置来清洗前缘的表面。例如，装置100一边在叶片11的前缘上移动，一边利用砂光机来对前缘的表面进行研磨。例如，装置100一边在叶片11的前缘上移动，一边利用涂料涂布装置来将涂料涂布于前缘的表面。例如，装置100一边在叶片11的前缘上移动，一边利用电动喷涂枪在前缘的表面涂布腻子、粘结剂、密封剂等材料。能够通过所涂布的材料来填埋叶片11中存在的孔穴。填埋孔穴的目的在于，堵塞孔穴以防止水进入叶片11内，可无需要求美观或完美性。
93.装置100能够通过控制由绞盘进行的卷绕及抽出，来在叶片11的前缘上沿着绳索延伸的两个方向移动。由此，装置100能够一边在叶片11的前缘上往复移动一边进行维护。并且，万一装置100从叶片11脱离，与装置100的绞盘相连接的绳索20成为保险绳，能够防止装置100的坠落。
94.2.用于进行风轮的叶片维护的装置的结构
95.图4a示出用于进行风轮的叶片维护的装置100的结构的一例。
96.装置100包括维护单元110、收发单元111、存储器112、处理器113、移动单元120及安装单元130。
97.维护单元110为用于进行风轮的叶片维护的单元。维护单元例如包括拍摄单元140、导通检查单元150、清洗单元160、研磨单元170及涂布单元180。维护单元110例如也可包括拍摄单元140、导通检查单元150、清洗单元160、研磨单元170及涂布单元180中的至少之一。例如，为了检修，维护单元110可包括拍摄单元140。例如，为了检修及维修，维护单元110可包括拍摄单元140、导通检查单元150、清洗单元160、研磨单元170及涂布单元180中的至少之一。
98.拍摄单元140可以为能够拍摄物体的静止画面或影像的任意的照相机。
99.导通检查单元150可以为能够检查导电部中是否有电流流过的任意的单元。例如，导通检查单元150包括探针，上述探针能够检查设在风轮的叶片上的雷电接收部中是否有电流流过。
100.清洗单元160可以为能够清洗物体的任意的单元。例如，清洗单元160可以为利用清洗液及抹布来擦拭污垢的机构。当利用这种机构如图1～图3所示一边在风轮10的叶片11上移动一边清洗风轮10的叶片11的情况下，装置100以将抹布按压于叶片的状态在叶片上移动，由此来进行清洗。
101.研磨单元170可以为能够研磨物体的任意的单元。例如，研磨单元170可以为利用砂纸、磨床、圆盘磨床等进行研磨的机构。当利用砂纸如图1～图3所示一边在风轮10的叶片11上移动一边对风轮10的叶片11进行研磨的情况下，装置100以将砂纸按压于叶片的状态来在叶片上移动，由此来进行研磨。当利用磨床、圆盘磨床等如图1～图3所示一边在风轮10的叶片11上移动的一边对风轮10的叶片11进行研磨的情况下，将旋转的磨床按压于叶片11，由此来进行研磨。当研磨单元170为磨床、圆盘磨床等电动工具时，优选研磨单元170安装在装置100的主体。这是因为，通过安装在装置100的主体，质量大的主体能够吸收研磨单元170按压于叶片11时所产生的反向运动。为了将研磨单元170安装在装置100的主体，可利用如图4b～图4e所示的机构。
102.图4b～图4c示出安装在装置100的主体上的研磨单元170的一例，图4d～图4e示出安装在装置100的主体上的研磨单元170的另一例。图4b的(a)、图4c的(a)、图4d的(a)、图4e的(a)为简要示出装置100的底面的图，图4b的(b)、图4c的(b)、图4d的(b)、图4e的(b)分别为图4b的(a)、图4c的(a)、图4d的(a)、图4e的(a)的x
‑
x线剖视图。
103.如图4b、图4c所示，装置100包括调节部(圆形部分172及环形部分173)，以便将研磨单元170(例如，圆盘磨床)以能够调节位置的方式安装于主体。研磨单元170安装于圆形部分172及环形部分173双方。圆形部分172及环形部分173能够分别向图4b的(a)中的箭头方向旋转。圆形部分172及环形部分173既可独立旋转，也可同步旋转。圆形部分172还能够向图4b的(b)中的箭头方向扩张。
104.例如，由于圆盘磨床通过旋转的圆盘进行研磨，因此为了进行研磨需要按压圆盘的边缘。但是，例如，当对存在于叶片上的凹部的表面进行研磨时，具有圆盘的边缘达不到凹部的表面的情况。此时，如图4c的(b)所示，通过圆形部分172扩张，而能够调节圆盘磨床
的扩张方向位置，由此，能够为圆盘磨床附加，从而对凹部的表面也能够研磨。并且，如图4c所示，通过圆形部分172及环形部分173旋转，能够调节圆盘磨床的旋转方向位置。圆盘磨床通过圆形部分172的扩张以及圆形部分172及环形部分173的旋转能够被精细地调节位置。
105.如图4d、图4e所示，装置100包括调节部(圆形部分172)，以便将研磨单元170(例如，磨床)以能够调节位置的方式安装于主体。研磨单元170安装在圆形部分172。圆形部分172能够向图4d的(a)中的箭头方向旋转。圆形部分172还能够向图4d的(b)中的箭头方向扩张。
106.例如，由于磨床通过旋转的球体进行研磨，因此为了进行研磨需要按压球体。但是，例如，当对存在于叶片上的凹部的表面进行研磨时，具有球体达不到凹部的表面的情况。此时，如图4e的(b)所示，通过圆形部分172扩张而能够调节磨床的扩张方向位置，由此，对凹部的表面也能够研磨。并且，如图4e所示，通过圆形部分172旋转，能够调节磨床的旋转方向位置。磨床通过圆形部分172的扩张及圆形部分172的旋转能够被精细地调节位置。此外，通过旋转的球体进行研磨的磨床并不像圆盘磨床那样通过圆盘边缘这一有限的部分进行研磨，而是能够以更广泛的部分进行研磨，因此无需如圆盘磨床那样附加角度。
107.在上述的示例中，说明了在图4b、图4c中所示的调节部(圆形部分172及环形部分173)安装圆盘磨床的情况，但也可以在图4b、图4c中所示的调节部(圆形部分172)安装磨床。
108.再次参照图4a，涂布单元180可以为能够将材料涂布于物体的任意的单元。涂布单元180所涂布的材料例如包括涂料、腻子、粘结剂、密封剂。例如，涂布单元180可以为能够喷射涂料的喷射装置。当利用这种喷射装置，如图1～图3所示一边在风轮10的叶片11上移动一边在风轮10的叶片11上涂布涂料的情况下，装置100以从喷射装置喷射涂料的状态在叶片上移动，由此进行涂料的涂布。例如，涂布单元180可以为能够挤压出腻子、粘结剂、密封剂等的填缝枪。当利用这种填缝枪，如图1～图3所示一边在风轮10的叶片11上移动一边在风轮10的叶片11上涂布腻子、粘结剂、密封剂等材料时，预先利用拍摄单元140等识别出需要涂布材料的部分，并且当装置100在叶片11上移动并到达需要涂布材料的部分时挤压材料，由此进行材料的涂布。
109.此外，维护单元110不限定于拍摄单元140、导通检查单元150、清洗单元160、研磨单元170及涂布单元180。替代上述的单元或除了上述的单元之外，装置100还可包括用于进行物体维护的其他单元来作为维护单元110。
110.收发单元111为从装置100的外部接收信号并向装置100的外部发送信号的单元。收发单元111既可以无线方式、也可以有线方式接收来自装置100的外部的信号。收发单元111既可以无线方式、也可以有线方式向装置100的外部发送信号。收发单元111从装置100的外部(例如，操作人员使用的操作用终端)接收例如用于控制装置100的各动作的信号。收发单元111向装置100的外部(例如，操作人员使用的操作用终端)发送例如由拍摄单元获得的图像数据。例如，收发单元111还可利用局域网(lan)接口来与装置100的外部通信。由此，由于能够通过局域网(lan)接口传输多种信号，因此易于进行装置100的远程操作。
111.存储器112中存储有执行装置100的处理所必需的程序、执行该程序时所必需的数据等。存储器112可由任意的存储单元安装获得。
112.处理器113控制装置100整体的动作。处理器113例如根据由收发单元111所接收到
的控制信号，来控制移动单元120或维护单元110的动作。由此，执行用于对物体进行维护的各个动作。处理器113还能够读取存储于存储器112中的程序并执行该程序，从而使装置100作为执行所需步骤的装置发挥功能。
113.此外，说明了根据来自装置100的外部的信号来执行用于对物体进行维护的各个动作，但本发明不限定于此。例如，用于实现对物体进行维护的一系列动作的程序可存储于存储器112中，处理器113读取该程序并执行，由此能够使装置100作为自动进行物体的维护的装置发挥功能。
114.移动单元120为能够使装置100在叶片上移动的单元。移动单元120例如包括绞盘121、前缘行走用车轮122、叶片侧面行走用车轮123。装置100例如通过绞盘121、前缘行走用车轮122、叶片侧面行走用车轮123而沿着在图4a的左右方向延伸的绳索20沿图4a的左右方向在叶片上移动。
115.绞盘121可以为能够与至少一根绳索20相连接的机构。例如，绳索20从绞盘121的第一端1211进入绞盘121，与绞盘121相连接，并从绞盘121的第二端1212出来。绞盘121以使绳索20进入第一端1211的方式卷绕(从第二端1212抽出绳索20)，由此装置100向第一端1211的方向(图4a的左侧方向)移动。绞盘121以使绳索20进入第二端1212的方式卷绕(从第一端1211抽出绳索20)，由此装置100向第二端1212的方向(图4a的右侧方向)移动。绞盘121的卷绕动作由处理器113来控制。绞盘121根据来自处理器113的控制信号进行绳索20的卷绕。
116.此外，在上述的示例中，说明了绳索20通过绞盘121的示例，但本发明不限定于此。绳索20不通过绞盘121的情况，即，绳索20从绞盘121的一端进入且不从另一端出来的情况也落入本发明的范围内。在此情况下，绳索20可不在装置100与地面之间进行延伸。例如，绞盘121对在风轮的吊舱14与装置100之间延伸的绳索进行卷绕，由此装置100向朝向风轮的吊舱14的方向移动。例如，绞盘121抽出在风轮的吊舱14与装置100之间延伸的绳索，由此装置100向远离风轮的吊舱14方向移动。
117.前缘行走用车轮122及叶片侧面行走用车轮123为：在通过绞盘121卷绕绳索20使装置100移动时进行辅助以使得能够顺畅地移动的车轮。前缘行走用车轮122及叶片侧面行走用车轮123可以为非驱动车轮。前缘行走用车轮122和/或叶片侧面行走用车轮123可以构成为根据其转速能够计算在叶片上移动的距离。
118.此外，移动单元120不限定于绞盘121、前缘行走用车轮122及叶片侧面行走用车轮123。替代上述的单元或除了上述的单元之外，装置100还可包括能够使装置100在物体上移动的其他单元来作为移动单元120。
119.安装单元130为可将装置100安装于叶片前缘的单元。装置100通过安装单元130而能够安装于叶片前缘。安装单元130例如为一对框架组件，各个框架组件包括第一框架131、第二框架132、第三框架133、第一铰链134、第二铰链135及第三铰链136。第一框架131能够以第一铰链134为轴枢转运动，第一框架131及第二框架132能够以第二铰链135为轴枢转运动，第二框架132及第三框架133能够以第三铰链136为轴枢转运动。各个铰链是独立的，各个框架能够独立地枢转运动。
120.安装单元130以使得一对框架组件能够将物体夹持在其间的方式被施力。在此，如何对安装单元130进行施力都可以。例如，既可借助弹簧来对安装单元130施力，也可借助液
压来对安装单元130施力，还可借助磁力来对安装单元130施力。
121.关于安装单元130，由于一对框架组件由各个框架以能够枢转运动的方式结合而成且以使得其间夹持物体的方式被施力，因此即使在各个安装对象形状不同的情况下，并且，在伴随通过移动单元120实现的移动而物体的形状变化的情况下，也能够对应于物体的形状而变形，从而能够牢固地安装在物体上。
122.在图4a所示的示例中，两个前缘行走用车轮122安装在主体上，但前缘行走用车轮122的数量及安装位置并不受限。能够将任意数量的前缘行走用车轮122安装在任意的位置。例如，可以将一个前缘行走用车轮122安装在第一框架131且将四个前缘行走用车轮122安装在主体。
123.在图4a所示的示例中，叶片侧面行走用车轮123在第二框架132及第三框架133各安装一个，但叶片侧面行走用车轮123的数量及安装位置并不受限。可以将任意数量的叶片侧面行走用车轮123安装在任意的地方。例如，可分别在第一框架131、第二框架132、第三框架133安装多个叶片侧面行走用车轮123。
124.在图4a所示的示例中，装置100包括两个安装单元130，但安装单元130的数量并不受限。装置100可包括任意数量的安装单元130。装置100也可包括一个安装单元130，还可包括三个以上的安装单元130。装置100可按照其总长度来配备合适数量的安装单元130。
125.在图4a所示的示例中，两个安装单元130相互不连接，而是分别独立变形。由此，即使在安装对象的形状在装置100的前进方向(图5的左右方向)上变化的情况下，各个安装单元130也能够根据形状的变化而变形，因此装置100能够维持安装于物体的状态。此外，为了提高各个框架的刚性，相邻的安装单元130的框架之间可借助杆等部件相互连接。
126.在图4a所示的示例中，说明了装置100包括维护单元110、收发单元111、存储器112、处理器113、移动单元120及安装单元130的示例，但本发明不限定于此。装置100的结构要素中的至少一种位于装置100的主体外部的系统也落入本发明的范围内。例如，可以不是装置100包括绞盘121，取而代之，而是风轮的吊舱14包括绞盘121。在此情况下，可以是，从风轮的吊舱14的绞盘121延伸出的绳索固定于装置100，通过风轮的吊舱14的绞盘121卷绕或抽出绳索而使装置100在叶片11上移动。例如，可以不是装置100包括绞盘121，取而代之，而是由用于将装置100运输至叶片的搬运装置(例如，下文中所述的无人机等可飞行装置)具备绞盘121。在此情况下，可以是，从搬运装置的绞盘121延伸出的绳索固定于装置100，通过搬运装置的绞盘121卷绕或抽出绳索而使装置100在叶片上移动。
127.图5a示出用于进行风轮的叶片维护的装置100安装于厚叶片的状态，图5b示出用于进行风轮的叶片维护的装置100安装于薄叶片的状态。在图5a及图5b中示出沿着垂直于装置100的行进方向的平面的、叶片11的前缘附近的剖面。
128.装置100包括作为安装单元130的一对框架组件及作为维护单元110的清洗单元160或研磨单元170。
129.各个框架组件包括第一框架131、第二框架132、第三框架133、第一铰链134、第二铰链135及第三铰链136。一对框架组件由各个框架以能够枢转运动的方式结合而成且以其间夹持物体的方式被施力。
130.如图5a所示，在安装于厚叶片11的情况下，各个框架配合着叶片11以大幅扩开的方式变形，同时各个框架朝着叶片11的方向被向内施力，因此两侧的叶片侧面行走用车轮
123被按压于叶片11。由此，装置100以各个框架随着叶片的形状而变形的状态安装于叶片11。
131.如图5b所示，在安装于薄叶片11的情况下，各个框架配合着叶片11以小幅扩开的方式变形，同时各个框架朝着叶片11的方向被向内施力，因此两侧的叶片侧面行走用车轮123被按压于叶片11。由此，装置100以各个框架随着叶片的形状而变形的状态安装于叶片11。
132.作为维护单元110的清洗单元160例如可以为下述机构，即：包括海绵161、粘附于海绵161的表面的抹布162、夹持海绵161的夹持部件163、以及能够向海绵161供给清洗液的供给装置(未图示)。海绵161、抹布162及夹持部件163被构成为能够随着叶片11的剖面形状变形。利用这种机构，当装置100一边在风轮的叶片11上移动一边清洗风轮的叶片11的情况下，夹持部件163一并夹持海绵161、抹布162及叶片11。由于装置100借助安装单元130而安装于叶片11，所以粘附于海绵161的抹布162被按压于叶片11。借助于发挥作用以将装置100按压于叶片11的重力，也能够将粘附于海绵161的抹布162按压于叶片11。由供给装置供给的清洗液经由海绵161而浸透至抹布162。装置100以将浸透了清洗液的抹布162按压于叶片11的状态在叶片11上移动，由此来进行清洗。
133.作为维护单元110的研磨单元170例如可以为下述机构，即：包括海绵171、粘附于海绵171的表面的砂纸172、夹持海绵171的夹持部件173、以及能够使夹持部件173摆动的马达(未图示)。海绵171、砂纸172及夹持部件173构成为能够随着叶片11的剖面形状变形。利用这种机构，当使装置100一边在风轮10的叶片11上移动一边研磨风轮10的叶片11的情况下，夹持部件173一并夹持海绵171、砂纸172及叶片11。由于装置100借助于安装单元130而安装于叶片11，所以粘附于海绵171的砂纸172被按压于叶片11。借助进行作用以将装置100按压于叶片11重力，也能够将粘附于海绵171的砂纸172按压于叶片11。马达使夹持部件173、海绵171及砂纸172一起摆动。装置100以将摆动的砂纸172按压于叶片11的状态在叶片11上移动，由此来进行研磨。
134.在图5a及图5b所示的示例中，说明了具备三个框架及三个铰链的框架组件，但框架及铰链的数量并不受限。框架组件可包括任意数量的框架及铰链。例如，框架组件可包括两个框架及两个铰链，也可包括四个以上的框架及四个以上的铰链。并且，在图5a及图5b所示的示例中，将框架描述为细长部件，将铰链描述为圆形部件，但框架及铰链不限定于所描述的形状。框架及铰链只要是能够发挥其功能的形状，则可以为任意的形状。
135.图6示出用于进行风轮的叶片维护的装置100的一实施方式安装于叶片11的状态。
136.在图6中，对与图4a所示的结构要素相同的结构要素标注了相同的附图标记，并在此省略其说明。
137.装置100包括绞盘121、前缘行走用车轮122、叶片侧面行走用车轮123、第一框架131、第二框架132、第三框架133、第一铰链134、第二铰链135、第三铰链136、清洗单元160及研磨单元170。
138.装置100通过绞盘121、前缘行走用车轮122及叶片侧面行走用车轮123而能够在图6的上下方向移动。
139.前缘行走用车轮122安装在当装置100安装于叶片11时与前缘le相接触的位置。叶片侧面行走用车轮123以当装置100安装于叶片11时与叶片侧面相接触的方式安装于第三
框架133。
140.各个框架131、132、133被施力且通过铰链134、135、136相结合，通过这这样的结构，第三框架133能够始终将所安装的叶片侧面行走用车轮123按压于叶片11。即使当随着在叶片11上的移动而叶片11的剖面形状变化的情况下，框架131、132、133也能够枢转运动从而随着叶片的剖面形状而变形，由此能够始终将叶片侧面行走用车轮123按压于叶片。并且，即使在叶片的剖面形状根据风轮的机种而变化的情况下，框架131、132、133也能够枢转运动从而随着叶片的剖面形状而变形，由此，能够始终将叶片侧面行走用车轮123按压于叶片。由于两侧的叶片侧面行走用车轮123被始终按压于叶片11，因此装置100能够安装于叶片11的前缘le且不发送左右偏移。
141.3.进行风轮的叶片维护的方法
142.图7示出利用进行风轮的叶片维护的装置100来进行风轮的叶片维护的方法的顺序的一例。
143.步骤s801为在风轮的叶片上张挂至少一根绳索的步骤。例如，如图1a及图1b所示，在将叶片11定位成使得叶片11在竖直方向上向下延伸的状态下，将一根绳索20固定于风轮10的吊舱14，从风轮10的吊舱14起在轮毂15的周围环绕而延伸至叶片11的叶根前缘，并从叶片11的叶根前缘延伸至地面。
144.步骤s801既可由操作人员手动进行，也可由机器人自动进行。若由机器人自动进行，则例如可通过无人机等能够飞行的装置在风轮的叶片上张挂至少一根绳索。
145.步骤s802为将装置100安装于叶片的步骤。例如，如图2a及图2b所示，使装置100沿着在步骤s801中张挂的一根绳索20上升至叶片11的前端，并通过安装单元130而将装置100安装于叶片11的前端的前缘。此时，如图2a及图2b所示，也可以使装置100与两根绳索21相连接，并利用两根绳索来控制装置100的姿势。两根绳索21例如可用于装置100的止摆。装置100能够利用两根绳索21像放运动风筝那样来控制姿势。
146.步骤s802既可由操作人员手动进行，也可由机器人自动进行。当步骤s802由操作人员手动进行时，由至少两名操作人员进行。一名操作人员例如通过操作用终端来向装置100发送控制信号，使装置100进行绳索20的卷绕或抽出，使装置100上升至叶片11的前端。至少一名的另外的操作人员例如利用两根绳索21来控制装置100的姿势。此时，如下文中所述，操作用终端中可实时显示装置100的周围的全景图像，也可显示风轮的叶片11的3d影像。并且，利用两根绳索21来控制装置100的姿势的操作人员可通过佩戴如智能眼镜、头戴式显示器等可穿戴设备来控制装置100的姿势。智能眼镜、头戴式显示器等可穿戴设备中可实时显示下文中所述的装置100的周围的全景图像、风轮的叶片11的3d影像等。
147.当步骤s802由机器人自动进行时，例如由至少两台机器人执行。一台机器人例如向装置100发送控制信号，使装置100进行绳索20的卷绕或抽出，使装置100上升至叶片11的前端。至少一台可移动的机器人例如利用两根绳索21来控制装置100的姿势。可移动的机器人通过在与装置100相连接的绳索21的另一端侧调节绳索21的卷绕或抽出的量及角度以及绳索21的张力，由此能够像操纵运动风筝那样控制装置100的姿势。可移动的机器人例如可包括编码器，由此能够检测绳索21的卷绕或抽出的量及角度。可移动的机器人例如可包括电流传感器，由此能够检测绳索21的张力。可移动的机器人例如可包括车轮、履带等移动单元，由此，能够一边在地面上移动一边控制装置100的姿势。此时，可移动的机器人可利用任
意的位置检测机制来掌握自身位置。例如，既可利用gps等位置信息测量系统来掌握自身位置，也可基于车轮的转速来计算距离起点的移动距离，由此来掌握自身位置，还可基于与风轮的塔架之间的相对位置来掌握自身位置，还可利用上述手段的组合来掌握自身位置。
148.在图2a及图2b所示的示例中，说明了两根绳索21延伸至地面，并从地面控制装置100的姿势的情况，但本发明不限定于此。例如，两根绳索21可延伸至高于地面的位置，并从高于地面的位置控制装置100的姿势。高于地面的位置例如可以为风轮的吊舱，两根绳索21延伸至吊舱，并从吊舱上利用两根绳索21来控制装置100的姿势。这例如在进行海上风轮维护的情况下为优选。高于地面的位置例如也可以为在空中飘浮的无人机等的可飞行装置，两根绳索21延伸至可飞行装置，由可飞行装置从空中利用两根绳索21来控制装置100的姿势。例如，两根绳索21也可以延伸至水上或水中，从水上或水中控制装置100。例如，两根绳索21可以延伸至在风轮附近移动的船上，由操作人员或机器人从船上利用两根绳索21来控制装置100的姿势；例如，两根绳索21也可以延伸至在水上或水中移动的机器人，由在水上或水中移动的机器人从水上或水中利用两根绳索21来控制装置100的姿势。这例如在进行海上风轮维护的情况下或是进行沿海风轮维护的情况下为优选。
149.此外，在上述的示例中，安装了沿着在装置100上张挂的绳索上升的装置100，但装置100的安装方法不限定于此。例如，也可以预先将装置100举升至风轮的吊舱，使之从风轮的吊舱起沿绳索传递并下降至叶片的叶根，从而将装置100安装于叶片的叶根前缘。例如，可利用无人机等可飞行装置将装置100运送至叶片，将装置100安装于叶片。在该情况下，首先，通过绳索连接装置100与可飞行装置。接着，使可飞行装置飞行至叶片(例如，叶片的叶根)，并将可飞行装置安装于叶片。将可飞行装置安装于叶片的方法并不受限。例如，可利用与装置100相同的安装单元来安装于叶片，也通过在叶片上卷绕可伸缩的臂来进行安装。将可飞行装置安装于叶片之后，或者在将可飞行装置安装于叶片的同时，将装置100安装于叶片。
150.步骤s803为在装置100安装于叶片之后、使装置100在叶片上沿至少一根绳索被张挂的方向移动的步骤。例如，如图3a及图3b所示，沿着在步骤s801中所张挂的一根绳索20被张挂的方向，使装置100在叶片11的前缘上移动。此时，装置100通过安装单元130而被牢固地安装于叶片11。由此，装置100能够在叶片11的前缘上移动且不会浮起。此外，由于叶片11的前缘相对于竖直方向倾斜约5度，所以作用于装置100的重力以将装置100按压于叶片11的前缘的方式作用，防止装置100的浮起。步骤s803例如可根据由操作人员通过操作用终端向装置100发送的控制信号而进行，也可根据由机器人向装置100发送的控制信号而进行。
151.在步骤s803中使装置100移动的步骤可包括：使装置100在叶片上向至少一根绳索被张挂的方向中的第一方向移动；和使装置100在叶片上向至少一根绳索被张挂的方向中的第二方向移动。例如，第一方向为从叶片的前端朝向叶片的根部的方向，第二方向为从叶片的根部朝向叶片的前端的方向。装置100能够通过控制由绞盘121实现的卷绕或抽出而向第一方向或第二方向移动。
152.步骤s804为在装置100向至少一根绳索被张挂的方向移动期间使装置100进行叶片维护的步骤。例如，如图3a及图3b所示，在装置100在叶片11的前缘上移动的期间使装置100进行叶片11的维护。此时，装置100通过安装单元130而牢固地安装于叶片11。由此，装置100能够将清洗单元160、研磨单元170等维护单元按压于叶片11的前缘且不会浮起。而且，
由于叶片11的前缘相对于竖直方向倾斜约5度，所以作用于装置100的重力以将装置100按压于叶片11的前缘的方式作用，防止装置100的浮起。步骤s804例如可根据由操作人员通过操作用终端向装置100发送的控制信号而进行，也可根据由机器人向装置100发送的控制信号而进行。
153.如上所述，关于进行风轮的叶片维护的方法，各步骤可以在操作人员的主导下进行，各步骤也可以通过机器人自动执行。通过由机器人来执行各步骤，操作人员无需出现在现场，因此能够安全地进行物体的维护。
154.此外，在本说明书中，“移动期间”是指从某个位置朝向另一位置移动的期间，但不一定需要持续移动。例如，就装置100从叶片的前端朝向叶片的叶根移动期间而言，装置100反复进行前进和停止而移动的期间也包括在“移动期间”范围内。
155.图8示出当步骤s803包括使装置100向第一方向移动的情况以及使装置100向第二方向移动的情况时，在步骤s804中进行的动作的顺序的一例。
156.在步骤s901中，在装置100朝向至少一根绳索被张挂的方向中的第一方向移动期间，使装置100进行第一维护。例如，在装置100沿从叶片的前端朝向叶片的叶根的方向移动期间，使装置100利用拍摄单元111拍摄叶片的表面。
157.在步骤s902中，在装置100在叶片上沿不同于第一方向的第二方向移动期间，使装置100进行不同于第一维护的第二维护。例如，在步骤s901中装置100一边进行第一维护一边到达叶片的叶根之后，在装置100沿从叶片的叶根朝向叶片的前端的方向移动期间，使装置100利用清洗单元113来对叶片的表面进行清洗。
158.切换步骤s901和步骤s902的时机并不受限。例如，可以是，在步骤s901中装置100到达了第一方向的终点端(在上述的例中为叶片的叶根)之后，切换为步骤s902，使装置100向第二方向移动并进行第二维护；也可以是，在步骤s901中装置100到达第一方向的终点端之前切换为步骤s902，使装置100向第二方向移动并进行第二维护。
159.在步骤s902之后，也可继续进行多个附加的步骤。例如，可在步骤s903中，在装置100在叶片上向第一方向移动期间，使装置100进行不同于第一维护及第二维护的第三维护。也可以例如，在步骤s903之后，在步骤s904中，在装置100在叶片上向第二方向移动期间，使装置100进行不同于第一维护～第三维护的第四维护。根据这种步骤，装置100能够按照每次在叶片上的移动来改变维护的作业内容。
160.4.用于进行风轮的叶片维护的装置的替代实施方式
161.图9a、图9b及图9c示出作为用于进行风轮的叶片维护的装置100的替代实施方式的装置1000的外观的一例。图9a为装置1000的俯视侧立体图，图9b为装置1000的仰视侧立体图，图9c为装置1000的主视图。为了以下的说明，在图9a中，将装置1000的长度方向设为x轴，将装置1000的横宽方向设为y轴，将垂直于x轴及y轴的方向设为z轴。
162.在图9a、图9b及图9c中，对与图4a所示的结构要素相同的结构要素标注相同的附图标记，并在此省略其说明。此外，装置1000的结构虽然不同于装置100，但是能够参照图7及图8以与上述方法相同的方法进行风轮的叶片维护。
163.装置1000可在装置1000的两侧具备两个绞盘121。在图9a及图9b所示的示例中，两个绞盘121以其中一个绞盘被收纳于外壳而另一个绞盘未被收纳于外壳的状态被示出。在本发明中，有无绞盘的外壳并不受限，但优选具有外壳。当卷绕在绞盘的绳索周围存在空间
时，绳索能够浮动，这会导致绳索缠结等不良情况，因此通过利用外壳来填充绳索周围的空间，能够抑制发生绳索浮动。外壳优选为填充绞盘周围空间的形状，更优选为将绳索按压于绞盘的形状。
164.两个绞盘121分别与张挂在风轮的叶片上的两根绳索20相连接，从而能够从两侧支撑装置1000。由此，装置1000的姿势更稳定。
165.关于两个绞盘121，具有各个被独立控制的第一模式和各个被同步控制的第二模式。当两个绞盘121分别与两根绳索20相连接时，两个绞盘121以各个被独立控制的第一模式动作。例如，当将两个绞盘121分别与两根绳索20相连接时，存在两个绞盘121之间绳索的卷绕状态产生偏差而姿势倾斜的情况。此时，通过仅对单侧的绞盘121进行独立控制而能够消除绳索的卷绕状态的偏差，从而能够维持稳定的姿势。在两个绞盘121分别与两根绳索20相连接之后，两个绞盘121被以各个被同步控制的第二模式控制。由此，通过两个绞盘121能够均等地卷绕或抽出绳索，从而能够维持稳定的姿势。例如，由于在使装置1000在叶片上移动时以第二模式进行动作，所以装置1000能够一边保持稳定的姿势一边在叶片上移动。
166.图10～图12为示出具有两个绞盘121的装置1000对风轮10的叶片11进行维护的状态的图。图10a及图10b示出将装置1000安装于风轮10的叶片11之前的准备阶段的状态，图11a及图11b示出将装置1000安装于风轮10的叶片11的阶段的状态，图12a及图12b示出装置1000沿着绳索20在叶片11的前缘上进行移动的状态。除了装置1000具有两个绞盘121这点之外，图10～图12说明了与图1～图3相同的示例。
167.如图10～图12所示，关于通过两个绞盘121来使用的两根绳索20，其不同于如图1～3所示的使用一根绳索20的情况，其无需从风轮10的吊舱14在轮毂15的周围环绕而延伸至叶片11的叶根前缘。通过两个绞盘121来使用的两根绳索20无需在轮毂15的周围环绕，而是能够直接从风轮10的吊舱14延伸至地面。这是因为不需要在叶片的前缘上张挂两根绳索20。这样的绳索配置由于与由操作人员沿着张挂在叶片上的绳索在叶片上移动来进行维护的现有方法中的绳索配置是同样的配置，因此无需用于装置1000的特殊绳索配置，具有能够直接利用现有的作业现场的绳索的优点。再者，这样的绳索配置由于不与风轮的轮毂15干涉，因此与由操作人员沿着张挂在叶片上的绳索在叶片上移动来进行维护的现有方法一样，能够保持绳索20安装于吊舱14的状态使风轮10的叶片11旋转。由此，在维护风轮的多个叶片的情况下，无需对每个叶片重新张挂绳索，从而能够高效地进行维护。
168.装置1000还可以具有姿势控制装置。姿势控制装置可以是为了控制装置1000的姿势而能够产生围绕任意轴的力矩的装置。关于姿势控制装置，既可以与操作人员从地面调节两根绳索21的张力来控制装置1000的姿势的操作并用，也可以在没有操作人员从地面调节两根绳索21的张力来控制装置1000的姿势的操作的情况下使用。由此，能够辅助操作人员从地面调节两根绳索21的张力来控制装置1000的姿势的操作，或者能够排除操作人员从地面调节两根绳索21的张力来控制装置1000的姿势的必要性。
169.例如，姿势控制装置可以是安装在装置1000的两侧的螺旋桨。螺旋桨例如可安装于在装置1000的两侧延伸的框架115上。关于螺旋桨，通过控制其旋转速度而能够调节所产生的推进力。而且，螺旋桨被构成为能够改变相对于装置1000的安装角度，从而能够使产生推进力的方向可变。例如，当改变安装角度以使得螺旋桨在z轴方向产生推进力时，以使得两侧的螺旋桨的旋转速度不同的方式进行控制，由此在装置1000产生绕x轴的力矩。由此，
能够控制绕x轴的姿势。例如，当改变安装角度以使得螺旋桨在x轴方向产生推进力时，以使得两侧的螺旋桨的旋转速度不同的方式进行控制，由此在装置1000产生绕z轴的力矩。由此，能够控制绕z轴的姿势。此外，关于螺旋桨，为了产生绕所希望的轴的力矩，不仅可以仅在左右两侧安装，还可以在上下两侧或前后两侧也安装。
170.例如，姿势控制装置可以为安装于装置1000的两侧的无人机等可飞行装置。可飞行装置例如能够安装于在装置1000的两侧延伸的框架115上。此外，关于可飞行装置，为了产生绕所希望的轴的力矩，不仅可以仅在左右两侧安装，还可以在上下两侧或前后两侧也安装。
171.通过并用这种姿势控制装置和操作人员进行的两根绳索21的操作，即使在例如因强风导致姿势控制困难的情况下，也能够容易地进行装置1000的姿势控制。
172.如图9c所示，在装置1000中，安装单元130的框架通过第一铰链134而安装于装置1000的主体。而且，装置1000具有宽幅的前缘行走用车轮122，前缘行走用车轮122构成为外侧车轮的直径大于内侧车轮的直径。此时，由于左右的第一铰链134之间的间隔狭，前缘行走用车轮122的宽度宽，所以安装单元130的框架和前缘行走用车轮122在从主视方式观察时呈凸形。例如，在图9c中，凸形以双虚线示出。关于安装单元130的框架与前缘行走用车轮122形成主视方向观察时的凸形这一情况，有助于在将装置1000安装于风轮的叶片时使叶片恰当地定位于装置1000的中央位置。具体地，当将装置1000安装于风轮的叶片时，即使叶片从装置1000的中心位置错位，叶片也会由安装单元130的框架与前缘行走用车轮122引导着定位于装置1000的中央位置并稳定。在安装单元130的框架与前缘行走用车轮122之间，优选在俯视观察时不存在间隙。这是因为若在安装单元130的框架与前缘行走用车轮122之间在俯视观察时存在间隙，则当将叶片引导至中心位置时，叶片有可能嵌入在该间隙中。
173.装置1000可具有两个机械手114。两个机械手114构成为可折叠。在两个机械手114的前端可设有维护单元中的至少一种。例如，在两个机械手114的前端设有拍摄单元140。装置1000通过使安装有拍摄单元140的机械手114伸展而能够对远离装置1000的地方进行拍摄。装置1000例如能够在安装于风轮的叶片前缘的状态下对叶片的后缘(后缘)附近的表面进行拍摄。例如，在两个机械手114的前端设有导通检查单元150。装置1000通过使安装有导通检查单元150的机械手114伸展而能够对远离装置1000的地方的雷电接收部进行检查。例如，在两个机械手114的前端设有涂布单元180。装置1000通过使安装有涂布单元180的机械手114伸展而能够将材料涂布于远离装置1000的地方。另外，机械手114的数量及安装位置并不受限。可以将任意数量的机械手114安装于装置1000的任意地方。
174.维护单元中的至少一种能够以可装拆的方式安装于机械手114的前端。由此，能够通过机械手114来进行多种维护。例如，在第一工序中，通过在机械手114的前端安装拍摄单元140并在风轮的叶片上移动，来观察风轮的叶片的表面。在第二工序中，通过将机械手114的前端的拍摄单元140更换为研磨单元170并在风轮的叶片上移动，来对在第一工序中发现的需要修复的位置进行研磨。在第三工序中，通过将机械手114的前端的研磨单元170更换为涂布单元180并在风轮的叶片上移动，来将腻子涂布在第二工序中研磨了的需要修的复位置。在第四工序中，通过将机械手114的前端的涂布单元180更换为研磨单元170并在风轮的叶片上移动，来对第三工序中涂布了腻子的需要修复的位置进行研磨使之成为光滑表面。在第五工序中，通过将机械手114的前端的研磨单元170更换为清洗单元160并在风轮的
叶片上移动，来对第四工序中已研磨光滑的需要修复的位置进行清洗。在第六工序中，通过将机械手114的前端的清洗单元160更换为涂布单元180并在风轮的叶片上移动，来对第五工序中进行了清洗的需要修复的位置进行涂装。可以通过这样的工序来修缮需要修复位置。
175.机械手114可具有模仿操作人员的手臂、手、手指等的动作来进行动作的机构(例如，机器人手)(未图示)。由此，装置1000能够利用跟随操作人员的动作而进行动作的机械手114来进行维护。此时，机械手114可以通过具有用于检测所接触的物体的表面的状态的传感器(例如，检测表面的弹性的传感器、检测表面的凹凸的传感器等)，将所检测到的物体的表面的状态作为触觉反馈而传输给操作人员。由此，操作人员能够以如实际接触物体的表面一样的感觉来操纵机械手114。例如，当将腻子涂布于叶片的前缘表面时，为了将适量的腻子涂布成合适的厚度，需要熟练的感觉。操作人员基于被提供的触觉反馈来操纵机械手114，以由此能够以熟练的感觉将腻子涂布于叶片的前缘表面。例如，机械手114也可以构成为进行夹持物体的动作。由此，能够进行利用机械手114来夹持物体并将所夹持的物体粘附于风轮的叶片的动作。由此，机械手114例如能够将涡流发生器等改变空气动力特性的装置粘附于风轮的叶片。
176.机械手114的前端能够被控制为相对于叶片的表面始终垂直。这对于例如导通检查单元150设在机械手114的前端的情况有利。风轮的叶片上的雷电接收部形成为具有相对于风轮的叶片的表面垂直的壁面的凹部，当检查雷电接收部的导通情况时，需要将探针笔直地插入凹部中。这是因为一旦探针倾斜就无法恰当地插入凹部中。因此，优选将机械手114的前端的导通检查用探针控制成相对于叶片的表面始终垂直。
177.关于将机械手114的前端控制成相对于叶片的表面始终垂直。例如能够利用用于控制相对姿势的技术来实现。用于控制相对姿势的技术例如是利用设在机械手114的前端的至少两根分离的激光的技术。通过检测至少两根分离的激光的路径之差来计算探针的倾斜。例如，当机械手114的前端相对于叶片的表面垂直时，至少两根分离的激光的路径之差为零，而当机械手114的前端相对于叶片的表面倾斜时，至少两根分离的激光的路径之差不为零。利用这一情况来控制机械手114的前端的倾斜，以使得至少两根分离的激光的路径之差为零。
178.图13示出两个机械手114的折叠前后的状态。在图13中，左侧的机械手114以折叠的状态被示出，右侧的机械手114以伸展的状态被示出。两个机械手114可根据情况在折叠的状态和伸展的状态之间转变。例如，当装置1000不利用机械手114进行维护时，机械手114维持折叠的状态。由此，当装置1000安装于风轮的叶片时，能够避免机械手114与叶片相碰撞。而且，即使随着装置1000在叶片上移动而叶片的厚度变厚时，也能够避免机械手114与叶片相碰撞。
179.装置1000可在装置1000上的多个位置具有多个拍摄单元140。装置1000例如可具有七个拍摄单元140。七个拍摄单元140的位置例如可以为：(1)右侧的机械手114的前端、(2)左侧的机械手114的前端、(3)左右机械手114的中间位置、(4)右侧的框架115的最外部、(5)左侧的框架115的最外部、(6)左右的框架115的中间位置、(7)装置1000的最后部。装置1000能够基于多个位置的多个拍摄单元140的输出生成全景图像。全景图像为能够视觉识别出装置1000周围的大范围(例如，180
°
、270
°
、360
°
等)的图像。全景图像例如可通过对多
个位置的多个拍摄单元140的输出应用公知的图像合成技术来生成。通过在操作人员的操作用终端的操作用界面显示所生成的全景图像，操作人员能够直观地操作装置1000，提高了对操作者而言的装置1000的操作性。
180.操作人员的操作用终端的操作用界面除了显示全景图像或替代全景图像，例如还可显示装置1000在叶片上的当前位置信息和/或尺寸信息(例如，标尺)。由此，能够检测出叶片上的损伤的位置和/或大小并进行记录。例如，关于装置1000在叶片上的当前位置信息，可显示为距叶片前端的距离。这例如通过根据前缘行走用车轮122和/或叶片侧面行走用车轮123的转速计算装置1000在叶片上所移动的距离来实现。例如，关于尺寸信息，可通过拍摄叶片上的已知大小的物体并基于其大小和图像的倍率来计算相对大小而获得。
181.通过检测叶片上损伤的位置和/或大小并进行记录，能够制作出叶片的损伤位置图。操作人员能够基于所制作出的损伤位置图使装置1000移动到存在损伤的位置，并进行与该损伤相匹配的维护。例如，可以在上述步骤s901中，利用在装置1000沿从叶片的前端朝向叶片的叶根的方向移动期间所拍摄的图像来制作损伤位置图。接着，可以在步骤s902中，在装置1000沿从叶片的叶根朝向叶片的前端的方向移动期间，基于所制作出的损伤位置图使装置1000进行清洗、研磨、涂布等维护。
182.操作人员的操作用终端所显示的操作用界面除了显示上述的图像和/或信息或替代上述的图像和/或信息，还可显示风轮的叶片的3d影像。3d影像例如可基于多个拍摄单元140的输出等来构建。3d影像例如可在头戴式显示器等操作用终端显示。操作人员可通过使风轮叶片的3d影像的视点变更或放大缩小等操作，来通过3d影像自如地观察风轮的叶片。通过风轮的叶片的3d影像和具有模仿操作人员的动作来进行动作的机构的机械手141，操作人员在地面上能够如同在风轮的叶片上作业一样操作装置1000。
183.图14示出作为用于进行风轮的叶片维护的装置100的替代实施方式的装置2000的外观的一例。图14为装置2000的仰视侧立体图。
184.在图14中，对于与图4a、图9a～图9c所示的结构要素相同的结构要素标注了相同的附图标记，并在此省略其说明。此外，装置2000虽然结构不同于装置100、1000，但能够参照图7及图8以与上述方法相同的方法进行风轮的叶片维护。
185.装置2000可具有从绞盘121抽出绳索的用于引导绳索的绳索引导件124。由此，被从绞盘121抽出的绳索能够不与装置2000干涉地延伸。优选在绳索引导件124的前端部设置轴承。绳索引导件124的前端部为与绳索之间的摩擦阻力最大的部分，通过设置轴承能够降低产生的摩擦阻力。
186.装置2000可在与安装单元130相反的一侧具有行走用车轮125。行走用车轮125为不同于前缘行走用车轮122、叶片侧面行走用车轮123的车轮，并且设在不同于前缘行走用车轮122、叶片侧面行走用车轮123的位置。行走用车轮125为用于在风轮叶片以外的地方行走的车轮。例如，当搬运装置2000时，行走用车轮125能够用于使装置2000像行李箱一样倾斜移动。行走用车轮125例如用于使装置2000在风轮的塔架上行走。当进行风轮的叶片维护时，有时不仅需要对前缘侧拍摄，还需要对后缘侧的表面进行拍摄。此时，若从地面拍摄后缘侧，则会因离后缘过远而难以获得清晰的图像。如图15所示，装置2000沿着从风轮的吊舱延伸的绳索20，借助行走用车轮125在风轮的塔架上上下移动，由此能够从更接近于后缘的位置拍摄后缘侧，从而能够获得更清晰的图像。
187.在图14所示的示例中，说明了在与安装单元130相反的一侧具有行走用车轮125的情况，但只要行走用车轮125能够以与风轮的塔架相接触的方式行走，则可设在任意的位置。例如，行走用车轮125可设于装置2000的侧面(图14中为绞盘121存在的一侧)。
188.如图10～12所示的示例，优选绳索20从风轮10的吊舱14的前侧、即轮毂15的附近向地面延伸。这是因为，当绳索20从吊舱14的后侧向地面延伸时，绳索20会向风轮10的侧方垂下，导致在使装置1000沿着绳索20移动时装置1000有可能与塔架相接触。例如，在吊舱14的舱口16(参照图16)配置于吊舱14的后侧的情况下，若将绳索仅固定于舱口16，则绳索会如同图16的绳索20'那样向风轮10的侧方垂下。此时，为了使绳索20从吊舱14的前侧向地面延伸，能够利用图16所示的绳索位置调节设备500。
189.图16为从后侧观察到的风轮10的吊舱14的立体图。对于与图1～3、图10～12所示的结构要素相同的结构要素标注相同的附图标记，并在此省略其说明。
190.绳索位置调节设备500包括两根吊索510、两个钩环520及垫块530。吊索510的一端固定于舱口16，吊索的另一端与钩环520相连接。两个钩环520相互连接。由此，两根吊索510及两个钩环520在吊舱14上呈环形。垫块530配置于钩环520及吊索510与吊舱14之间，防止因钩环520及吊索510导致吊舱14受损。并且，垫块530还作为用于保持由钩环520及吊索510所形成的环形的基座发挥作用。
191.从舱口16延伸的绳索20在吊索510延伸的方向、即向吊舱14的前方方向延伸，并通过穿过钩环520而转换方向，向地面方向延伸。通过绳索位置调节设备500，固定于舱口16的绳索20能够从吊舱14的前侧延伸至地面。
192.例如，吊索510的长度可调节，从而能够调节绳索20从吊舱14延伸至地面的位置。
193.在图16所示的示例中，从舱口16延伸的两根绳索20在吊索510延伸的方向上平行地延伸，但本发明不限定于此，也可使两根绳索20交叉。例如，可以是，从吊舱的左侧舱口16延伸出的绳索20延伸至配置于吊舱右侧的钩环520，通过穿过钩环520而转换方向，向地面方向延伸，而从吊舱的右侧舱口16延伸出的绳索20延伸至配置于吊舱左侧的钩环520，通过穿过钩环520而转换方向，向地面方向延伸。通过使两根绳索20交叉，即使在作业中两根绳索20中的一根断裂，也能够减少装置100摆动的距离。
194.风轮的叶片维护多则一年一次左右。尽管本发明能够以低成本提供用于进行物体维护的装置，但为了这种一年一次的维护而购买维护装置，成本效益低。就这点而言，若风轮的所有者能够出租用于进行风轮维护的装置100，则能够进一步降低成本，提高成本效益。
195.装置100的供应商例如可以利用被构建成能够通过快递运输的尺寸(例如，总长度80cm以内、重量40kg以下)的装置100来发展装置100的出租业务。例如，可以使装置100以绞盘121能够分离的方式构成，通过从装置100分离绞盘121来实现可用快递来运输的尺寸。例如，可以使装置100以能够分离成四个部分的方式构成，通过将装置100分解为四个部分来实现可用快递运输和/或可携带的尺寸。此时，若例如将安装单元130以总成状态分离，则随后的组装作业变得简单。
196.风轮的所有者通过出租装置100而能够始终利用最新型号的装置100来进行维护。而且，由装置100的供应商更换清洗单元160的抹布162、研磨单元170的砂纸172、涂布单元180的涂料等消耗品来供给装置100，因此风轮的所有人能够不费力地进行风轮的维护。若
用于风轮维护的工作量及成本减少，则能够增加风轮的维护频率，从而有助于风轮更有效地运行。采用本发明的装置100，能够排除操作人员进行高空作业的必要性，能够安全地进行维护，这也是能够增加风轮的维护频率的因素之一。
197.在参照图1～图16说明的示例中，说明了用于进行风轮的叶片维护的装置及方法，但本发明不限定于此。根据本发明的装置及方法的维护对象为需要进行维护的任意的物体，并且可以为装置100能够安装的任意物体。例如，任意的物体可以为大楼建筑物的壁面，也可以为飞机的主翼。例如，若是大楼建筑物的壁面，则需要清洗因下雨形成的污垢。例如，若是飞机的主翼，则需要检修及清洗以保持翼面光滑。装置100可通过安装单元130安装于物体。例如，装置100借助安装单元130夹持大楼建筑物的壁面的凸部，由此安装于大楼建筑物的壁面。例如，装置100借助安装单元130夹持飞机的主翼，由此安装于飞机的主翼。
198.例如，任意的物体可以为任意结构体的一部分。例如，任意结构体可以为风轮，此时，任意的物体可以为风轮的叶片；任意结构体也可以为大楼建筑物，此时，任意的物体可以为大楼建筑物的壁面；任意结构体可以为飞机，此时，任意的物体可以为飞机的主翼。例如，装置2000可通过行走用车轮125在风轮的叶片以外的部分、例如塔架上行走。例如，装置2000可通过行走用车轮125在大楼建筑物的壁面以外的部分、例如屋顶上行走。例如，装置2000可通过行走用车轮125在飞机的主翼以外的部分、例如机身上行走。
199.任意的物体优选为在高处的物体。在这里，高处是指地面的操作人员无法触及的高度的地方。高处例如可以为离地面高3m以上的地方，也可以为离地面高5m以上的地方，还可以为离地面高10m以上的地方，还可以为离地面高100m以上的高度的地方。高处例如可以为离地面高3m～100m的地方，也可以为离地面高5m～100m的地方，还可以为离地面高10m～100m的地方。此外，地面可以为室外场所或室内场所。
200.任意的物体优选为具有不均匀剖面的物体。通过装置100的安装单元130变形来对应于物体的形状变化，因此即使在装置100在具有不均匀剖面的物体上移动时随着移动而物体的形状变化的情况下，装置100也能够保持安装的状态。具有不均匀剖面的物体优选为翼体，更优选为风轮的叶片。
201.此外，关于供装置100安装于任意的物体的面，其角度为任意的，但供装置100安装于任意物体的面优选相对于竖直方向倾斜。这是因为，通过装置100安装在倾斜面，除了由安装单元130形成的夹持力之外，作用于装置100的重力以向物体按压装置100的方式作用，因此装置100在物体上更稳定。
202.此外，在参照图2a、图2b及图7说明的示例中，说明了利用与装置100相连接的两根绳索21来控制装置100的姿势的情况，但本发明不限定于此。利用至少两根绳索来操作装置100也落入本发明的范围内。例如，操作人员可通过操作至少两根绳索经由绳索的张力来向装置100传递特定指令。例如，可将同时拉动第一绳索及第二绳索设为停止指令。例如，将拉动第一绳索两次之后拉动第二绳索一次作为前进的指令。此时，装置100通过具备用于将施加于绳索的张力转换为规定的电信号的转换器来读取由张力表现的指令。如此通过至少两根绳索操作装置100，能够在不依赖于控制器等电子设备的情况下借助张力来操作装置100。
203.此外，在参照图1～图16说明的示例中，说明了用于进行物体维护的装置，但本发明不限定于此。本发明的装置也可以为具有用于实现包括进行维护在内的任意目的的功能
的机器人。例如，任意的目的可以为向高处运输物资的目的。通过将装载了物资的装置安装于高处物体(例如，公寓阳台的外壁等)，能够使得向高处运输物资变得容易。例如，任意的目的可以为物体的装饰目的。通过在高处的物体安装实施装饰的装置，能够容易地装饰高处的物体。
204.本发明不限定于上述实施方式。应理解，本发明的范围仅由发明要求保护范围来解释。应理解的是，本领域技术人员根据本发明的具体的优选实施方式的记载并基于本发明的记载及技术常识能够实施等同的范围。
205.产业上的可利用性
206.本发明对于提供用于便宜且安全地进行物体维护的装置、系统及方法是有用的。
207.此外，本发明对于能够对应于物体的形状变化来进行物体维护是有用的。
208.再者，本发明对于提供借助张力来操作远离操作人员的位置的机器人的方法是有用的。
209.附图标记的说明
210.10：风轮
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11、12、13：叶片
211.14：吊舱
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15：轮毂
212.20、21：绳索
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100：装置
213.110：维护单元
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121：绞盘
214.122：前缘行走用车轮
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123：叶片侧面行走用车轮
215.130：安装单元