一种导航方法、系统及清洗机器人技术方案

本发明专利技术公开了一种清洗机器人的导航方法，包括以下步骤：获取环境图像和光伏板的板面图像，并确定清洗机器人的位置信息；根据位置信息和坐标线判断清洗机器人是否按照预设移动路径移动；其中，坐标线与清洗机器人的移动方向之间具有角度固定的夹角；若否，则调整清洗机器人的当前移动方向以使调整后的清洗机器人按照预设移动路径移动。本发明专利技术提供的导航方法获取了环境图像和光伏板的板面图像，当光伏板的板面不具备可识别的参照物时，清洗机器人还能够从周围环境中识别参照物，进而为清洗机器人提供导航基础，实现清洗机器人在板面无明确特征的光伏组件上的清洗作业。本发明专利技术还提供了一种导航系统和清洗机器人，具有上述有益效果。

A Navigation Method, System and Cleaning Robot

The invention discloses a navigation method for cleaning robot, which includes the following steps: acquiring environmental image and photovoltaic plate surface image, and determining the location information of cleaning robot; judging whether cleaning robot moves according to the preset moving path according to the position information and coordinate line; where the angle between coordinate line and the moving direction of cleaning robot is fixed; No, the current moving direction of the cleaning robot is adjusted so that the adjusted cleaning robot moves along the preset moving path. The navigation method provided by the invention acquires the environment image and the photovoltaic panel image. When the panel of the photovoltaic panel does not have an identifiable reference, the cleaning robot can also identify the reference from the surrounding environment, thereby providing the navigation basis for the cleaning robot, and realizing the cleaning operation of the cleaning robot on the photovoltaic module with no definite characteristics on the panel. The invention also provides a navigation system and a cleaning robot, which has the above beneficial effects.

【技术实现步骤摘要】
一种导航方法、系统及清洗机器人
本专利技术涉及智能机器人
，更具体地说，涉及一种导航方法、系统及清洗机器人。
技术介绍
随着石油的日渐紧缺和环保意识的逐渐增强，人们对可再生清洁能源的需求比重不断增大，各种光伏设备的应用越来越广泛。光伏设备通常包括设置在建筑物房顶、工作厂房等区域的光伏板，而光伏板暴露在外界环境中，容易出现积灰问题。目前市面上具有能够清理积灰的清洗机器人，其类似于常见的扫地机器人，在使用过程中，清洗机器人放置在光伏板的板面上，其在行走的过程中对行走过的区域进行清理。另外，为了控制清洗机器人的行进，清洗机器人需要拍摄的光伏板的板面图像，并将板面图像中的固有纹路作为参照物，来为清洗机器人提供导航基础。然而，一方面，部分光伏组件的板面上可能不具有明显特征的固有纹路；另一方面，即使光伏组件的板面具有固有纹路，清洗机器人也可能会移动至固有纹路缺失的区域。因此，在实际使用时清洗机器人常出现无法从板面上识别参照物的问题，进而失去导航基础，导致清洗机器人无法对行走路径进行规划。综上所述，如何保障清洗机器人的正常行走，是目前本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种导航方法，其能够使清洗机器人在板面无参照物的光伏板上正常行走。本专利技术的另一目的是提供一种导航系统和清洗机器人。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种清洗机器人的导航方法，包括：获取参照物图像并根据所述参照物图像确定清洗机器人的位置信息；其中，所述参照物图像包括环境图像和光伏板的板面图像；根据所述位置信息和坐标线判断所述清洗机器人是否按照预设移动路径移动；其中，所述坐标线与所述清洗机器人的移动方向之间具有角度固定的夹角；若否，则调整所述清洗机器人的当前移动方向以使调整后的所述清洗机器人按照所述预设移动路径移动。优选的，所述获取参照物图像并根据所述参照物图像确定所述清洗机器人的位置信息，包括：获取参照物图像，并将所述参照物图像中的光伏板的边缘确定为基准线；根据所述清洗机器人与所述基准线的距离确定所述位置信息。优选的，根据所述位置信息和坐标线判断所述清洗机器人是否按照预设移动路径移动，包括：获取所述清洗机器人与所述基准线的当前距离，获取所述坐标线与所述基准线的当前角度；判断所述当前距离和所述当前角度是否符合条件；其中，所述预设条件为当前距离小于预设距离范围且当前角度小于预设角度范围；若是，则判定所述清洗机器人按照所述预设移动路径移动；若否，则判定所述清洗机器人未按照所述预设移动路径移动。优选的，还包括：根据所述参照物图像获取所述清洗机器人与板面边界之间的到边距离，其中，所述板面边界位于所述清洗机器人移动方向的前方；在当前到边距离小于预设距离时，控制所述清洗机器人减速。优选的，在控制所述清洗机器人减速之后，还包括：当所述清洗机器人移动到所述板面边界时，控制所述清洗机器人转弯。一种清洗机器人的导航系统，包括：位置信息处理模块，用于获取参照物图像并根据所述参照物图像确定清洗机器人的位置信息；其中，所述参照物图像包括环境图像和光伏板的板面图像；判断模块，用于根据所述位置信息和坐标线判断所述清洗机器人是否按照预设移动路径移动；其中，所述坐标线与所述清洗机器人的移动方向之间具有角度固定的夹角；调整模块，用于在所述清洗机器人未按照预设移动路径移动时、调整所述清洗机器人的当前移动方向，以使调整后的所述清洗机器人按照所述预设移动路径移动。优选的，还包括：到边距离处理模块，用于根据所述参照物图像获取所述清洗机器人与板面边界之间的到边距离，其中，所述板面边界位于所述清洗机器人移动方向的前方；减速模块，用于在当前到边距离小于预设距离时，控制所述清洗机器人减速。优选的，所述位置信息处理模块包括：基准线确定单元，用于获取参照物图像，并将所述参照物图像中的光伏板的边缘确定为基准线；位置信息确定单元，用于根据所述清洗机器人与所述基准线的距离确定所述位置信息。一种清洗机器人，包括上述任意一种导航系统，还包括本体，所述本体的下侧设有用于控制所述本体移动的移动装置；所述本体的前端设有用于清洗光伏板的清洗头，所述清洗头的上方设有用于拍摄参照物图像、并将所述参照物图像发送至所述位置信息处理模块的相机。优选的，所述清洗头的前部或所述本体的尾部或所述本体的侧部设有用于检测光伏板边缘位置的检测传感器。本专利技术提供的导航方法中，获取了环境图像和光伏板的板面图像，并将二者作为参照物图像，在工作过程中，通过参照物图像可知参照物与清洗机器人的位置关系，从而确定清洗机器人的位置信息；通过位置信息和与移动方向对应的坐标线可判断清洗机器人是否按照预设移动路径移动；如果未按照预设移动路径移动则对清洗机器人的方向进行调整。由于清洗机器人在移动过程中获取了环境图像以及板面图像，因此当光伏板不具备固有纹路和拼接缝隙等结构时，即板面图像无法识别到参照物时，清洗机器人能够从周围环境中识别到参照物，从而为清洗机器人提供导航基础，保障清洗机器人的正常行走。本专利技术还提供了一种用于实现上述方法的导航系统，以及一种包括上述导航系统的清洗机器人。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供的一种导航方法的流程图；图2为本专利技术所提供的一种导航系统的结构示意图；图3为本专利技术所提供的一种清洗机器人的结构示意图。图1～3中的附图标记为：位置信息处理模块100、判断模块200、调整模块300；清洗头1、移动装置2、相机3、检测传感器4。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的核心是提供一种导航方法，其能够使清洗机器人在板面无参照物的光伏板上正常行走。本专利技术的另一核心是提供一种导航系统和清洗机器人。参考图1，图1为本专利技术提供的一种清洗机器人的导航方法的流程图，包括以下步骤：步骤S1、获取参照物图像并根据参照物图像确定清洗机器人的位置信息；其中，参照物图像包括环境图像和光伏板的板面图像。具体的，参照物需要与光伏板保持相对静止的状态，其可以为多种类型的结构，例如，参照物图像可以为光伏板板面上的固有纹理、拼接缝隙等，也可以为位于光伏板周围环境中房顶边缘、光伏板的边缘等。清洗机器人需要实时获取参照物图像，并通过参照物图像确定自身与参照物的位置关系，进而确定自身的位置信息，即清洗机器人与光伏板的相对位置关系。步骤S2、根据位置信息和坐标线判断清洗机器人是否按照预设移动路径移动；其中，坐标线与清洗机器人的移动方向之间具有角度固定的夹角；若否，则进入步骤S3。具体的，预设移动路径具体指清洗机器人在清洗光伏板过程中的行走路线。清洗机器人在清洗光伏板的过程中主要采用直线移动和转弯移动的方式进行清洗作业，即清洗机器人在光伏板的中部沿直线移动，而移本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种清洗机器人的导航方法，其特征在于，包括：获取参照物图像并根据所述参照物图像确定清洗机器人的位置信息；其中，所述参照物图像包括环境图像和光伏板的板面图像；根据所述位置信息和坐标线判断所述清洗机器人是否按照预设移动路径移动；其中，所述坐标线与所述清洗机器人的移动方向之间具有角度固定的夹角；若否，则调整所述清洗机器人的当前移动方向以使调整后的所述清洗机器人按照所述预设移动路径移动。

【技术特征摘要】
1.一种清洗机器人的导航方法，其特征在于，包括：获取参照物图像并根据所述参照物图像确定清洗机器人的位置信息；其中，所述参照物图像包括环境图像和光伏板的板面图像；根据所述位置信息和坐标线判断所述清洗机器人是否按照预设移动路径移动；其中，所述坐标线与所述清洗机器人的移动方向之间具有角度固定的夹角；若否，则调整所述清洗机器人的当前移动方向以使调整后的所述清洗机器人按照所述预设移动路径移动。2.根据权利要求1所述的导航方法，其特征在于，所述获取参照物图像并根据所述参照物图像确定所述清洗机器人的位置信息，包括：获取参照物图像，并将所述参照物图像中的光伏板的边缘确定为基准线；根据所述清洗机器人与所述基准线的距离确定所述位置信息。3.根据权利要求2所述的导航方法，其特征在于，根据所述位置信息和坐标线判断所述清洗机器人是否按照预设移动路径移动，包括：获取所述清洗机器人与所述基准线的当前距离，获取所述坐标线与所述基准线的当前角度；判断所述当前距离和所述当前角度是否符合条件；其中，所述预设条件为当前距离小于预设距离范围且当前角度小于预设角度范围；若是，则判定所述清洗机器人按照所述预设移动路径移动；若否，则判定所述清洗机器人未按照所述预设移动路径移动。4.根据权利要求1～3任意一项所述的导航方法，其特征在于，还包括：根据所述参照物图像获取所述清洗机器人与板面边界之间的到边距离，其中，所述板面边界位于所述清洗机器人移动方向的前方；在当前到边距离小于预设距离时，控制所述清洗机器人减速。5.根据权利要求4所述的导航方法，其特征在于，在控制所述清洗机器人减速之后，还包括：当所述清洗机器人移动到所述板面边界...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡从洋，兰骏，张翼，马尧，全艺兴，梅寒，
申请(专利权)人：浙江国自机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33