【技术实现步骤摘要】
光伏智能清扫机器人的多传感器运动航向姿态估计方法
[0001]本专利技术属于机器人
,具体涉及一种机器人多传感器运动航向姿态估计方法。
技术介绍
[0002]近几十年来,光伏发电技术日趋成熟,光伏发电成为人类应对能源危机的一大有效方法。由于光伏电池板长期暴露在室外,表面容易积灰,而积灰则是影响光伏发电的关键因素之一。早期光伏板表面积灰会使玻璃板透光率下降,这也会造成标准小时发电量将降低,而清洁干净的光伏电池板发电功率比积灰严重的光伏电池板高出15%以上。由此可见,积灰会严重影响光伏发电质量,导致光伏发电站经济效益受损。因此,对光伏电池板进行周期性清洗是必然的需求。
[0003]目前常用的清扫方式有:人工清扫、电帘除尘、纳米自洁技术、光伏机器人清扫等。其中,传统的人工清扫方式费时费力,清扫效果也难以保证;电帘除尘技术及纳米自清洁技术成本极高,不适合大范围使用。与前三者相比,光伏机器人清扫效率、自动化程度较高,可实现无人值守清扫,是目前光伏发电站必不可少的维护设备。而航向估计可为清扫机器人提供实时有效的偏航角数据,为其后续控制及工况稳定提供有效的数据保障。
技术实现思路
[0004]为了克服现有技术的不足,本专利技术提供了一种光伏智能清扫机器人的多传感器运动航向姿态估计方法,首先在光伏智能清扫机器人中加入IMU传感器与GPS传感器,构建多传感器运动航向姿态估计系统;IMU传感器和GPS传感器的数据通过五组EKF数据融合,通过高斯和滤波器解算权重,最后计算出最佳的偏航角估计值,为清扫机器人工作 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光伏智能清扫机器人的多传感器运动航向姿态估计方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:在光伏智能清扫机器人中加入IMU传感器与GPS传感器,构建多传感器运动航向姿态估计系统;所述IMU传感器为机器人提供惯导数据;所述GPS传感器用于获取机器人的实时工作速度;步骤2:在XY水平面上预置5个初始偏航角ψ
i
,i=1,2,...,5,初始权值W1,W2,W3,W4,W5均取值为0.2;五个初始偏航角角度值设置为:令ψ表示机体坐标系相对于地球坐标系的航向角;令V
NE
表示机体在世界坐标系中的向北和向东的速度;其中,V
N
表示大地坐标系下飞机北向速度,V
E
表示大地坐标系下飞机动向速度;令Δψ表示IMU的z轴在机体轴上的增量角度测量值,即增量航向角的测量值;令ΔV
xy
表示IMU的x轴和y轴在机体轴上的增量速度测量值;其中,ΔV
x
表示机体坐标系下x轴速度增量,ΔV
y
表示机体坐标系下y轴速度增量;步骤3:航向角更新方程为:ψ
′
=ψ+Δψ速度更新方程为:其中定义状态向量为:计算状态转移矩阵:其中,表示k时刻先验状态估计值,表示k
‑
1时刻计算出的后验估计值;传播协方差矩阵:P
k|k
‑1=FP
k
‑
1|k
‑1F
T
+Q其中,P
k|k
‑1表示k时刻先验估计协方差,P
k
‑
1|k
‑1表示k
‑
1时刻更新的后验估计协方差;过程噪声协方差矩阵Q为:
Q=GDG
T
...
【专利技术属性】
技术研发人员:高杰,沈楷清,
申请(专利权)人:西安万飞控制科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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