[实用新型]一种光伏组件清洁机器人硬件控制系统

说明书

本实用新型公开了自动控制技术领域的一种光伏组件清洁机器人硬件控制系统，旨在解决光伏组件清洁机器人灵活性差，不具备定位功能，续航能力差的技术问题。一种光伏组件清洁机器人硬件控制系统，主控单元通过电机驱动部分实现清洁机器人的运动及清洁功能；信号感知部分包括定位数据获取单元，定位数据获取单元实现对清洁机器人的实时定位；能源供给部分给清洁机器人提供电能并具有多种充电模式，提高机器人的续航能力。本实用新型所述光伏组件清洁机器人硬件控制系统能够灵活控制清洁机器人，能对清洁机器人进行定位，并具备自供电功能。

技术领域

本实用新型属于自动控制技术领域，具体涉及一种光伏组件清洁机器人硬件控制系统。

背景技术

光伏组件一般设置在户外，光伏组件表面经常会落有灰尘，鸟粪等，严重影响组件的发电效率，所以光伏组件表面的清理是光伏系统运维的重要工作，现如今光伏组件的清洁方式主要采用人工擦拭、人工水洗等方式，清洁成本较高且效率低下，此外，对于安装在屋顶上的分布式光伏阵列，人工清洁的运维方式会带来一定的安全隐患。

因此国内外研究机构已展开了光伏组件清洁机器人的研究，但市场上所开发的光伏组件清洁机器人多采用组件边界作为轨道，灵活性弱，场地适应能力有限；不具备定位系统，操控人员无法实时远程获取机器人的位置信息，对于复杂地形的路径规划与路径跟踪具有一定的限制；续航能力有限，能源供给不足，不具备自供电功能，运维效率低下。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光伏组件清洁机器人硬件控制系统，以解决现有技术中光伏组件清洁机器人灵活性差，不具备定位功能，续航能力差的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种光伏组件清洁机器人硬件控制系统，包括主控单元、电机驱动部分、信号感知部分、能源供给部分；所述电机驱动部分包括滚刷电机1，滚刷电机1通过联轴器与主轴3连接，空心滚刷轴5安装在主轴3上，主轴3通过左轴承座21和右轴承座22固定在左侧板41和右侧板42上，左侧板41和右侧板42分别固定在铝型材7两端，铝型材7通过左U型连接件61与右U型连接件62固定在车身6前端，主控单元通过滚刷电机驱动主轴3旋转，从而带动空心滚刷轴5旋转，实现清洁功能；所述信号感知部分包括定位数据获取单元，所述定位数据获取单元是包括四个固定基站8和一个标签9的UWB定位系统，主控单元通过定位数据获取单元实现对清洁机器人的实时定位；所述能源供给部分包括安装在清洁机器人上的太阳能电池板，太阳能电池板的工作电压小于锂电池的充电电压时，采用升压电路提升工作电压给锂电池充电，锂电池充电包括低压充电模式和高压充电模式，充电模式的选择与升压电路的启停由供电控制芯片控制两个光耦的通断状态来实现。

所述主控单元采用STM32处理器。

所述电机驱动部分还包括两个行走电机，行走电机通过履带式移动机构63驱动清洁机器人运动。

所述电机驱动部分还包括滚刷电机驱动单元，滚刷电机驱动单元包括滚刷电机H桥驱动电路，滚刷电机H桥驱动电路采用两个半桥驱动芯片来控制四个MOS管的通断，实现滚刷正反转。

所述滚刷电机H桥驱动电路采用一个采样电阻采集H桥电流，并将电流信号转换成电压信号，当该电压信号超过设定值时，关闭半桥驱动芯片。

所述信号感知部分还包括姿态信号检测单元，姿态信号检测单元通过加速度计和陀螺仪传感器采集清洁机器人的姿态信号，并对信号进行处理。

所述固定基站8和标签9采用STM32F103RC芯片。

所述标签9设置在清洁机器人上，标签9与清洁机器人通过485通讯电路进行通讯。

还包括远程通信部分，远程通信部分通过AS13B无线通讯模块实现机器人与远程人机交互界面的数据交换。