[发明专利]一种光伏组件清洁机器人自动运维控制方法

摘要

本发明公开了一种光伏组件清洁机器人自动运维控制方法，所述自动运维控制方法依次包括5个环节：信息获取环节、运动方式集合获取环节、动作切换控制与轨迹调整环节、边界检测与缝隙过滤环节以及电机控制环节，能够实现对屋顶分布式光伏电站的自动灰尘清洁；机器人为履带式移动机器人，车身前侧配备了滚刷清洗装置；针对屋顶分布式电站，即矩形阵列、组件间缝隙为2到3cm，提出了一种折返式机器人自动控制策略，其中包括动作的切换控制；对阵列边界的检测，从而防止机器人跌落；同时也可对组件间缝隙的进行判断与过滤，从而减少机器人对阵列边界的误判断。本发明的有益效果是：能够实现对屋顶分布式光伏电站的自动灰尘清洁，提高运维效率。

主权项

1.一种光伏组件清洁机器人自动运维控制方法，其特征在于：所述运维控制方法基于的机器人为一种履带式移动机器人，在所述机器人的车身前侧设置有滚刷清洁装置，通过给所述机器人的主控处理器编写自动运维控制程序，实现对屋顶分布式光伏电站的自动灰尘清洁；所述自动运维控制方法依次包括5个环节，即5个步骤，具体如下：步骤一、信息获取环节，获取所述机器人硬件控制系统所采集到相关外部信号，所述相关外部信号包括布置在机器人车体周边的6个接近开关输入信号、偏航角Yaw以及所述机器人在定位数据获取单元中的位置坐标(x,y)；所述6个接近开关输入信号分别为J1、J2、J3、J4、J5、J6，1代表接近状态，0代表远离状态；步骤二、运动方式集合获取环节，根据当前采集到的接近开关状态确定车身能够执行的所有运动方式，所述所有运动方式包括前进、后退、顺时针旋转、逆时针旋转，得到车身能够执行的运动方式集合M，运动方式集合获取环节为后续阵列边界的检测提供依据，防止机器人因出界而从光伏组件上跌落；步骤三、动作切换控制与轨迹调整环节，用于实现所述机器人的折返式行走轨迹，并通过定位数据获取单元提供的定位数据来调整机器人行走轨迹，防止机器人因打滑而偏离期望路径，所述动作切换控制与轨迹调整环节将输出当前车身预期运动方式M_Body和滚刷预期运动方式M_Brush；步骤四、边界检测与缝隙过滤环节，利用了所述运动方式集合获取环节中得到的运动方式集合M，并采用了延时判断的方法实现阵列边界的检测，于此同时过滤掉了光伏组件间缝隙对行走的干扰，实现了机器人对边界的检测，防止机器人从光伏组件上跌落；所述步骤四将更新车身运动方式M_Body和滚刷运动方式M_Brush；步骤五、电机控制环节，根据所述步骤四中最终更新的车身运动方式M_Body与滚刷运动方式M_Brush，确定两个行走电机和一个滚刷电机的转向与速度；另，通过PID调控算法实现对机器人在前进过程中对目标偏航角的跟踪以及实现固定角度的旋转操作；并控制处理器相应的电机控制端口的输出；最终完成一次自动运维控制策略程序的一个循环，处理器通过不断执行所述循环，实现机器人的自动运维功能。