Geavanceerde robot kan sensoren diep in windturbinebladen installeren (Video)

Windturbines en hun slanke flexibele bladen worden steeds groter. Omdat deze bladen steeds langer moeten meegaan, is er steeds meer vraag naar betrouwbare monitoring van de belasting en vermoeidheidsopbouw zodat windparkbeheerders het onderhoud optimaal kunnen plannen. Dit vereist sensoren door het hele blad, dus ook diep binnenin, wat flinke uitdagingen met zich meebrengt bij het installeren van sensoren.

Het project, dat zich nu in de ‘proof-of-concept’ fase bevindt, heeft als doel de installatie van sensoren binnenin turbinebladen te automatiseren. Wim Castricum van TNO: “Tot nu toe werd de installatie van sensoren gedaan door een engineer zoals ik. Ik moet mijn gereedschap meenemen en in het blad kruipen om een sensor op een locatie te installeren. Een robot kan deze sensoren dieper in het blad installeren en kritieke live data leveren over de conditie van het blad en de structurele belasting. Dit gaat helpen om de prestaties van de turbine te verbeteren en storingen te voorkomen.”

Het robotsysteem wordt momenteel ontwikkeld om volledig bediend te kunnen worden door een technicus die bij de basis van het windturbineblad staat, waardoor een duidelijk visueel zicht tijdens het hele proces wordt gegarandeerd. De robot is ook uitgerust met een camera die in de toekomst autonoom kan worden bediend buiten de visuele zichtlijn.

Kenmerken en mogelijkheden
De robot is ontworpen om te voldoen aan strenge technische eisen:

• Compact ontwerp: klein genoeg om in een windturbineblad te passen, waardoor het toepasbaar is voor onderhoud van echte turbines.
• Geautomatiseerde positionering: uitgerust met geavanceerde sensoren om de beoogde installatielocatie te identificeren en de uitlijning voor nauwkeurige plaatsing te bepalen.
• Voorbereiden van het oppervlak: kan het contactgebied schuren en ontvetten om optimale hechting van de rekstrook te garanderen.
• Nauwkeurige sensorplaatsing: brengt lijm aan, plaatst de sensor en houdt druk totdat de juiste hechting is bereikt.
• Mogelijkheden voor externe inspectie: uitgerust met een hogeresolutiecamera voor live monitoring en controle.
• Draagbaar en zelfaangedreven: ontworpen voor eenvoudig transport en zelfstandige werking binnen windturbines.

Testen
Het eerste werkende prototype van de robot werd begin 2025 getest in een dummy blad van 32 meter. Deze eerste test beoordeelde het vermogen van het systeem om sensoren te installeren binnen een gecontroleerde omgeving. De volgende stap wordt de validatie van het systeem in een bestaande windturbine, samen met partners uit de windindustrie.

Janaki Mohanan Nair, projectmanager bij TNO: “Nadat de robottechnologie is gevalideerd, kan deze wereldwijd worden ingezet in windparken, waardoor een schaalbare oplossing mogelijk is voor het onderhouden en verbeteren van windenergie-infrastructuur. We bekijken ook de verdere ontwikkeling van deze technologie zoals AI-gestuurde navigatie, een mogelijkheid om kabels te bevestigen, verbeterde lijmtoepassingstechnieken en integratie met andere turbine monitoringssystemen.”