面对严重的能源危机和环境危机,风能凭借其清洁可再生的优点,受到世界各国的广泛重视。通过风力发电机组将风能转化成电能,是风能利用的主要方式。叶片是风力发电机收集风能的关键部件,其外形尺寸精度影响了整个机组的安全运行。由于风电叶片型面复杂且尺寸庞大,国内的叶片生产厂家在叶片外形尺寸检测方面并没有形成相对完整的检测方案,因此基于激光跟踪仪对风电叶片外形尺寸精度检测技术进行研究,对提高风电叶片使用寿命和风力发电效率具有实际意义。本论文是河北省科技厅项目(14391703D)研究内容的重要组成部分,其研究工作主要包括风电叶片三维模型的建立、风电叶片检测方案的制定、风电叶片模型重构及参数提取、基于CATIA的软件开发。在风电叶片三维建模方面,通过对风电叶片结构、形状、几何参数等内容的研究分析,得到了翼型原始坐标与实际空间坐标的坐标转换关系,采用三维软件CATIA建立了风电叶片的三维实体模型;在风电叶片检测方案的制定方面,在分析风电叶片检测项目的基础上,结合激光跟踪仪的测量原理,研究制定了检测方案并进行了现场试验,包括叶片位姿的调整、测量站位的布置、工件坐标系的建立和外形数据的测量;在风电叶片模型重构及参数提取方面,根据测量点云数据的特点,通过数据预处理得到较为理想的点云数据,结合风电叶片三维建模的步骤,利用这些点云数据在CATIA软件中完成了被测叶片的模型重构,根据风电叶片相关尺寸参数的定义,提取出了所需验证的尺寸参数;最后为了实现三维建模及参数提取工作的自动化,提高检测效率,通过对CATIA进行二次开发,编制完成了“风电叶片三维建模、逆向及参数提取”软件。本课题将激光跟踪仪运用到风电叶片的现场精度检测中,提出了风电叶片三维建模、逆向重构的方法,制定了基于激光跟踪仪的风电叶片外形尺寸检测方案,开发了基于CATIA的“风电叶片三维建模、逆向及参数提取”软件。通过现场试验证明该检测方案是可行的,解决了风电叶片外形尺寸难以测量的技术问题,提高了检测效率和精度。