风力发电作为一种清洁、安全的发电形式,越来越受到各国政府和投资机构的重视。风电叶片作为风力发电机组的重要部件之一,由于生产工艺和环境的影响,易产生缺陷和损伤,目前由于风电叶片内壁机构的不规则,针对风电叶片内壁的检测技术还不够成熟,不仅劳动强度高,效率低下,安全性差,而且检测范围极其有限。因此设计出适用于风电叶片内壁的自动检测设备势在必行。本课题研究设计的风电叶片内窥检测机器人是风电叶片内壁自动检测设备的主体部分,通过搭载检测设备,实现对风电叶片的内壁的检测。首先,根据风电叶片的构造特点和无损检测技术方面的相关理论知识,分析现有的风电叶片检测方式的构成和特点,针对现有风电叶片检测设备在适应范围和自动化程度上的不足,提出一种具有变径支撑机构,搭载便携式检测设备,能够应用于运行过程中风电叶片内壁的新型风电叶片内窥检测机器人。根据总体方案完成了各个部分及各个部件的具体详细设计,包括行走机构的设计、变径机构的设计、支撑结构的设计等。用Solidworks建模软件完成风电叶片内窥检测机器人整体模型设计,分别介绍了各部分机构的构成和工作原理,为进一步进行相关理论研究奠定了基础。然后,通过对风电叶片内窥检测机器人机构的运动学分析,得出变径机构在风电叶片内壁管道中变径的运动学模型,以及行走机构在腹板平面上行走的运动学模型,同时对变径机构变径动作以及行走机构转向的过程进行了分析,研究其变径性能、转向性能、转向速比以及所能够到达的工作空间。在所建立的运动学模型的基础上,进一步研究了风电叶片内窥检测机器人的静力学特性,研究机器人的牵引力和支撑力等力学特性,分析风电叶片在变桨运动和圆周运动后不同位姿情况下支撑力的变化。最后,通过建立风电叶片内窥检测机器人的动力学模型,确定了机器人的动力学方程。运用Adams动力学仿真软件,进行虚拟样机仿真,参数化分析风电叶片内窥检测机器人在能够保证足够负载能力的情况下,分析了风电叶片变桨运动和圆周运动对其在风电叶片内壁行走时支撑力的影响,在变径过程中的支撑机构支撑力和驱动力的变化情况,并与理论结果进行了对比,仿真的结果验证了理论结论的可靠性,为风电叶片内窥检测机器人的进一步研究奠定了基础。