【技术实现步骤摘要】
一种光伏清洁机器人自主清洁的方法
[0001]本专利技术涉及光伏清洁领域，特别是涉及一种光伏清洁机器人自主清洁的方法。
技术介绍
[0002]随着国家生态文明建设不断深入，光伏发电已成为主要的电力来源方式之一，因为国土面积广袤，我国西部大部分地区光照充足，特别适合光伏发电；另外城市楼顶若无特殊作用，均可作为光伏板放置平台。但因光伏板长期暴露在室外，条件恶劣，灰尘、污染物不可避免，而这恰恰又是影响光伏发电效率的直接因素。因此为了保证良好的发电效能，需定期对光伏板表面进行清理。
[0003]光伏板应用场景包括城市楼顶和户外，其中城市楼顶通过平板按阵列排开；户外一般是在光照充足的西部地区，以倾斜且有一定高度的数排光伏板构成。目前上述场景主要依靠人工清洗，在整个使用周期内，为保证工作效率需定期清理，这将耗费大量的成本，对于光伏发电而言得不偿失。也少部分地区使用清洁装置或光伏清洁机器人，但从现有情况看，部署上述机器人的进度缓慢、安装复杂、工作效率无法得到保障，特别是对于户外大型太阳能阵列，无法实现高效、自主工作。。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光伏清洁机器人自主清洁的方法，其特征在于，包含行走装置，中间装置、光伏清洁机器人，中间装置设置在行走装置上，光伏清洁机器人设置在中间装置上；包括以下工作步骤：通过在行走装置上搭载光伏清洁机器人，行走装置到达待清洁光伏板，之后通过中间装置将光伏清洁机器人运送到上述待清洁的光伏板，光伏清洁机器人从中间装置上驶离，行驶到待清洁光伏板上并开始执行清洁工作；由光伏清洁机器人基于预先输入的待清洁的光伏板几何形状信息执行清洁运动控制，完成清洁；行走装置在光伏清洁机器人运动过程中，同步运动，并在光伏清洁机器人完成清洁到达待清洁光伏板终点时，行走装置也同步到达该终点等待，光伏清洁机器人通过中间装置重新回到在行走装置上，行走装置去往下一个待清洁光伏板，重复上述工作，直至完成对所有待清洁光伏板的清洁工作，自主清洁任务完成。2.根据权利要求1所述的一种光伏清洁机器人自主清洁的方法，其特征在于，所述自主清洁的方法的进一步包括如下步骤：S1：确定行驶路径与任务点：通过行走装置预先采集所有待清洁光伏板所在的清洁区域的行驶路径，并确定每个待清洁光伏板对应的任务点，每个任务点包括任务起始点和任务终止点；S2：设置任务参数：设根据待清洁光伏板几何尺寸参数，确定光伏清洁机器人待清洁的工作区域，工作方式、任务模式与行驶速度；S3：控制行走装置工作：控制行走装置按照预先采集的路径行驶，运行到第一个任务点，并在该任务点的任务起始点停车；S4：控制中间装置工作：当所述行走装置行驶至任务点的任务起始点停车后，控制中间装置与待清洁光伏板进行对准匹配，确定在待清洁光伏板上放置光伏清洁机器人的起点，控制中间装置靠近待清洁光伏板的所述起点位置并停止；S5：控制光伏清洁机器人工作：光伏清洁机器人从中间装置行驶到待清洁光伏板上，行驶到到所述的工作区域后，光伏清洁机器人按照预先设定的所述工作方式和所述任务模式进行清洁工作；S6：行走装置与光伏清洁机器人协同控制：在光伏清洁机器人进行清洁工作过程中，同步控制行走装置运动，使得当光伏清洁机器人到达该任务点的任务终点时行走装置刚好也到达所述任务终点的下方；然后，通过中间装置将光伏清洁机器人接下，光伏清洁机器人回到行走装置上，行走装置继续前往下一个任务点，重复步骤S4
‑
S6，直到所有任务点的任务完成；S7：任务完成；行走装置经过所有任务点后，光伏清洁机器人完成所有待清洁光伏板的清洁任务，行走装和光伏清洁机器人均到达最后一个任务点的任务终点后停车，任务结束。3.根据权利要求2所述的一种光伏清洁机器人自主清洁的方法，其特征在于，在步骤S4中，通过在中间装置表面安装毫米波雷达，用于与待清洁光伏板对准匹配；当光伏清洁机器人在待清洁光伏板上以从左边界至右边界的方式进行清洁时，通过对所述毫米波雷达返回的待清洁光伏板位置数据进行聚类，判断角点特征，确定光伏板下边界与左边界交点位置作为基准点，同时确定左边界方向作为行进的基准方向，基于基准点增加预设的安全边界值确定起点位置，控制中间装置靠近待清洁光伏板的所述起点处，光伏清洁机器人沿基准方向从中间装置行驶至待清洁光伏板上。
4.根据权利要求或2或3所述的一种光伏清洁机器人自主清洁的方法，其特征在于，在步骤S5中，光伏清洁机器人在所述工作区域清洁的工作具体步骤如下：S51：启动光伏清洁机器人，通过光伏清洁机器人自带的陀螺仪信息确定光伏清洁机器人在待清洁光伏板上的倾角，光伏清洁机器人的电机根据所述倾角角度提前提供正向驱动力，保证光伏清洁机器人在待清洁光伏板上保持静止；S52：启动运动控制程序，光伏清洁机器人在待清洁光伏板上稳定静止后，运动控制程序启动，开始输出控制量控制光伏清洁机器人向前行驶，同时光伏清洁机器人的清洁装置启动开始工作；通过光伏清洁机器人的里程计所记录的里程与陀螺仪记录的航向角度确定光伏清洁机器人相对所述起点的实时位置，通过光伏清洁机器人的加速度计确定其行使的侧向加速度，结合所述待清洁光伏板的几何尺寸参数确定光伏清洁机器人是否到达起始边界；S53：待清洁光伏板上的清洁工作：在光伏清洁机器人以待清洁光伏板的左边界作为起始边界开始，运行至待清洁光伏板右边界为终点结束的方式工作时，在待清洁光伏板上的清洁工作流程如下：a、光伏清洁机器人到达上边界后停止，此时停止电机和正向的驱动力保证光伏清洁机器人静止；b、切换运动方向进行倒车，并给与逆时针方向角速度，开始倒车转向，当航向角度变化超过30
°
后停止；给与顺时针角速度，开始倒车回正，将光伏清洁机器人回正；c、倒车行驶，到达下边界后停止；d、切换为前进行驶，给予顺时针方向角速度，开始前进转向，航向角度超过30
°
后停止，开始前进回正，给予逆时针方向角速度回正，将光伏清洁机器人回正后继续前进行驶；e、重复a
‑
d，直至到达待清洁光伏板的右边界终点位置。5.根据权利要求4所述的一种光伏清洁机器人自主清洁的方法，其特征在于，在步骤S51中，根据光伏清洁机器人的陀螺仪测量的所述倾角信息，计算电机初始转速，保证在有倾角的斜面光伏清洁机器人可以保持静止，其电机初始转速计算公式为：式中，m为光伏清洁机器人质量，单位kg；g为重力加速度，取9.8N/kg；n
T
、n
T
‑
t
为电机在当前时刻的输出转速与反馈转速，单位r/min；α为陀螺仪反馈的光伏清洁机器人倾角，单位rad；K
...
【专利技术属性】
技术研发人员：周彬，夏启，张骏，韦永存，张传莹，
申请(专利权)人：北京踏歌智行科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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