CN110162061B - 一种光伏清洁机器人直线清洁路径的方法 - Google Patents

一种光伏清洁机器人直线清洁路径的方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种光伏清洁机器人直线清洁路径的方法，机器人包括机器人本体，机器人本体包括底盘，底盘上设置有金属检测传感器组件，在底盘上的左侧设置第一红外快门传感器组件，在底盘上的右侧设置第二红外快门传感器组件，根据金属检测传感器组件、第一红外快门传感器组件以及第二红外快门传感器组件判断的清洁方向，确定清洁机器人的初始方向，根据第一红外快门传感器组件以及第二红外快门传感器组件的检测数据，判断清洁机器人是否存在左偏或右偏的现象，并实时通过形走装置中驱动电机的调速进行校正，实现清洁机器人直线行走。本发明的机器人不仅可以沿边框行走，而且还不越界，防止机器人跑偏或者跑丢。

Description

一种光伏清洁机器人直线清洁路径的方法
技术领域
本发明实施例涉及清洁机器人技术领域，具体涉及一种光伏清洁机器人直线清洁路径的方法。
背景技术
太阳能光伏作为一种可再生清洁能源，已成为当今全球能源变革的重要力量。太阳能电池板表面容易积累风沙、灰尘等污垢，若没有及时科学专业的清洁，最高可导致组件发电功率衰减40％～60％，发电量下降20％-30％。因此，通过合理科学地清洁太阳能电池板以及对组件的悉心养护来提升电站发电量和效益的理念，受到业界认可。
光伏清洁行走机器人工作的时候，基本是全自动化的过程。目前市面上比较成熟的直线清洁路径技术是先手动选择清洁方向，然后在光伏纵置或者横置分布光伏阵列上进行“N”或者“Z”字形路径清洁，通过传感器组件检测边缘进行直线校正，使小车平稳的直线行走。
这样的两点一线的直线行走清洁，容易在间隔较小的光伏板中异常跨越到另一光伏板上，导致路径错乱。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种光伏清洁机器人直线清洁路径的方法，以解决现有技术中存在的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
本发明实施例提供一种光伏清洁机器人直线清洁路径的方法，所述光伏清洁机器人包括机器人本体，所述机器人本体包括底盘以及设置在所述底盘上的壳体，所述底盘上设置有行走装置，所述光伏清洁机器人通过所述行走装置进行行走，所述底盘上还设置有金属检测传感器组件，在所述底盘上的左侧设置第一红外快门传感器组件，且在所述底盘上的右侧设置第二红外快门传感器组件，根据所述金属检测传感器组件、第一红外快门传感器组件以及第二红外快门传感器组件判断的清洁方向，确定所述清洁机器人沿光伏板的边框行走的初始方向，然后根据第一红外快门传感器组件以及第二红外快门传感器组件的检测数据，判断清洁机器人是否存在左偏或右偏的现象，并实时通过形走装置中驱动电机的调速进行校正，实现清洁机器人在清洁过程中不越界且沿光伏板的边框进行直线行走。
进一步地，所述行走装置包括履带以及与履带连接的驱动电机，其中，所述履带包括左轮履带以及右轮履带，所述驱动电机包括左轮驱动电机和右轮驱动电机，所述左轮履带设置在所述底盘底部的左侧，且所述左轮履带通过所述左轮驱动电机的驱动进行移动，所述右轮履带设置在所述底盘底部的右侧，且所述右轮履带通过所述右轮驱动电机的驱动进行移动。
进一步地，所述第一红外快门传感器组件包括第一红外快门传感器、第二红外快门传感器以及第三红外快门传感器，其中，所述第一红外快门传感器和第三红外快门传感器分别设置在所述底盘上的左侧，所述第二红外快门传感器设置在所述底盘上的左侧且位于所述第一红外快门传感器和第三红外快门传感器的右侧。
进一步地，所述第一红外快门传感器所在位置和第三红外快门传感器所在位置之间的连线与所述底盘的左侧边框所在的平面相互平行，所述第一红外快门传感器、第二红外快门传感器和第三红外快门传感器所形成的图形为等腰三角形。
进一步地，所述第二红外快门传感器和所述第一红外快门传感器之间的距离与所述第二红外快门传感器和所述第三红外快门传感器之间的距离相等。
进一步地，所述第二红外快门传感器组件包括第四红外快门传感器、第五红外快门传感器以及第六红外快门传感器，其中，所述第四红外快门传感器和第六红外快门传感器分别设置在所述底盘上的右侧，所述第五红外快门传感器设置在所述底盘上的右侧且位于所述第四红外快门传感器和第六红外快门传感器的左侧。
进一步地，所述第四红外快门传感器所在位置和第六红外快门传感器所在位置之间的连线与所述底盘的右侧边框所在的平面相互平行，所述第四红外快门传感器、第五红外快门传感器和第六红外快门传感器所形成的图形为等腰三角形。
进一步地，所述第五红外快门传感器和所述第四红外快门传感器之间的距离与所述第五红外快门传感器和所述第六红外快门传感器之间的距离相等。
本发明实施例具有如下优点：本发明实施例提供的一种光伏清洁机器人直线清洁路径的方法，其中所述光伏清洁机器人包括机器人本体，所述机器人本体包括底盘以及设置在所述底盘上的壳体，所述底盘上设置有行走装置，所述光伏清洁机器人通过所述行走装置进行行走，所述底盘上还设置有金属检测传感器组件，在所述底盘上的左侧设置第一红外快门传感器组件，且在所述底盘上的右侧设置第二红外快门传感器组件，根据所述金属检测传感器组件、第一红外快门传感器组件以及第二红外快门传感器组件判断的清洁方向，确定所述清洁机器人沿光伏板的边框行走的初始方向，然后根据第一红外快门传感器组件以及第二红外快门传感器组件的检测数据，判断清洁机器人是否存在左偏或右偏的现象，并实时通过形走装置中驱动电机的调速进行校正，实现清洁机器人在清洁过程中不越界且沿光伏板的边框进行直线行走；通过上述设计，由于在机器人本体中底盘的两侧皆采用等腰三角形布局的三个红外快门检测传感器，不仅可以沿光伏板的边框行走，而且还不越界，防止清洁机器人跑偏或者跑丢，安全可靠性得到进一步的提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的一种光伏清洁机器人直线清洁路径的方法中机器人本体的结构示意图。
图中：100机器人本体；101、底盘；102、第一定位槽；103、第二定位槽；104、第一红外快门传感器；105、第二红外快门传感器；106、第三红外快门传感器；107、第四红外快门传感器；108、第五红外快门传感器；109、第六红外快门传感器。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，为本发明实施例提供一种光伏清洁机器人直线清洁路径的方法，所述光伏清洁机器人包括机器人本体100，所述机器人本体100包括底盘101以及设置在所述底盘101上的壳体(图中未示出)，所述底盘101上设置有行走装置，所述光伏清洁机器人通过所述行走装置进行行走，所述底盘101上还设置有金属检测传感器组件(图中未示出)，在所述底盘101上的左侧设置第一红外快门传感器组件，且在所述底盘101上的右侧设置第二红外快门传感器组件，根据所述金属检测传感器组件、第一红外快门传感器组件以及第二红外快门传感器组件判断的清洁方向，确定所述清洁机器人沿光伏板的边框行走的初始方向，然后根据第一红外快门传感器组件以及第二红外快门传感器组件的检测数据，判断清洁机器人是否存在左偏或右偏的现象，并实时通过形走装置中驱动电机的调速进行校正，实现清洁机器人在清洁过程中不越界且沿光伏板的边框进行直线行走。
本发明实施例提供一种光伏清洁机器人直线清洁路径的方法，所述行走装置包括履带(图中未示出)以及与履带连接的驱动电机(图中未示出)，其中，所述履带包括左轮履带以及右轮履带，其中，所述左轮履带可安装在底盘上左侧设置的第一定位槽102中，所述右轮履带可安装在底盘上右侧设置的第二定位槽103中，所述驱动电机包括左轮驱动电机(图中未示出)和右轮驱动电机(图中未示出)，所述左轮履带设置在所述底盘101底部的左侧，且所述左轮履带通过所述左轮驱动电机的驱动进行移动，所述右轮履带设置在所述底盘101底部的右侧，且所述右轮履带通过所述右轮驱动电机的驱动进行移动。
本发明实施例提供一种光伏清洁机器人直线清洁路径的方法，所述第一红外快门传感器组件包括第一红外快门传感器104、第二红外快门传感器105以及第三红外快门传感器106，其中，所述第一红外快门传感器104和第三红外快门传感器106分别设置在所述底盘101上的左侧，且所述第一红外快门传感器104可优选为位于底盘101的前端，所述第三红外快门传感器106可优选为位于所述底盘101的后端，所述第二红外快门传感器105设置在所述底盘101上的左侧且位于所述第一红外快门传感器104和第三红外快门传感器106的右侧。
本发明实施例提供一种光伏清洁机器人直线清洁路径的方法，所述第一红外快门传感器104所在位置和第三红外快门传感器106所在位置之间的连线与所述底盘101的左侧边框所在的平面相互平行，所述第一红外快门传感器104、第二红外快门传感器105和第三红外快门传感器106所形成的图形为等腰三角形。
本发明实施例提供一种光伏清洁机器人直线清洁路径的方法，所述第二红外快门传感器105和所述第一红外快门传感器104之间的距离与所述第二红外快门传感器105和所述第三红外快门传感器106之间的距离相等。
本发明实施例提供一种光伏清洁机器人直线清洁路径的方法，所述第二红外快门传感器组件包括第四红外快门传感器107、第五红外快门传感器108以及第六红外快门传感器109，其中，所述第四红外快门传感器107和第六红外快门传感器109分别设置在所述底盘101上的右侧，且所述第四红外快门传感器107可优选为位于所述底盘101的前端，所述第六红外快门传感器109可优选为位于所述底盘101的后端，所述第五红外快门传感器108设置在所述底盘101上的右侧且位于所述第四红外快门传感器107和第六红外快门传感器109的左侧。
本发明实施例提供一种光伏清洁机器人直线清洁路径的方法，所述第四红外快门传感器107所在位置和第六红外快门传感器109所在位置之间的连线与所述底盘101的右侧边框所在的平面相互平行，所述第四红外快门传感器107、第五红外快门传感器108和第六红外快门传感器109所形成的图形为等腰三角形。
本发明实施例提供一种光伏清洁机器人直线清洁路径的方法，所述第五红外快门传感器108和所述第四红外快门传感器107之间的距离与所述第五红外快门传感器108和所述第六红外快门传感器109之间的距离相等。
本发明实施例提供一种光伏清洁机器人直线清洁路径的方法，在清洁机器人进行光伏板清洁的过程中，清洁机器人沿光伏板的边框进行行驶，通过在机器人本体的底盘左侧分布的不再同一条直线上的3个红外快门传感器(即第一红外快门传感器104、第二红外快门传感器105和第三红外快门传感器106)以及底盘右侧分布的不在同一直线上的3个红外快门传感器(即第四红外快门传感器107、第五红外快门传感器108和第六红外快门传感器109)进行校正。
如果光伏清洁机器人沿光伏板的左边边框行驶，则分布在底盘左侧的3个红外快门传感器起作用，其中第一红外快门传感器104和第三红外快门传感器106分布在底盘101上左侧的外侧平行于光伏板边框，所述第二红外快门传感器105分布在底盘101上左侧的内侧且处于第一红外快门传感器104和第三红外快门传感器106的中间，构成等腰三角形。
当清洁机器人跑偏越出光伏板时，内侧的第二红外快门传感器105会感应到光伏板的边框，如果此时是前进状态的话，清洁机器人现在处于左偏，通过左轮驱动电机和/或右轮驱动电机的变速，使左轮履带的速度大于右轮履带的速度进行纠偏，达到防止越界的效果。
当清洁机器人沿着光伏板的边框时，外侧的第一红外快门传感器104和第三红外快门传感器106皆会感应到光伏板的边框，此时清洁机器人保持速度继续行驶。
当清洁机器人在不越界的情况下左偏，则在前进的状态下，所述底盘101前端外侧的第四红外快门传感器107感应到的是平面状态，所述底盘101后端外侧的第三红外快门传感器106感应到的是平面状态；所述底盘101前端外侧的第四红外快门传感器107感应到的是平面状态，所述底盘101前端外侧的第一红外快门传感器104可能感应到的是悬空状态，所述底盘后端外侧的第三红外快门传感器106感应到光伏板的边框；所述底盘101前端外侧的第四红外快门传感器107感应到的不是光伏板的边框状态，出现此类情况，通过左轮驱动电机和/或右轮驱动电机变速，使左轮履带的速度大于右轮履带的速度进行纠偏，达到直线行走的效果。如果在后退的状态下，则通过左轮驱动电机和/或右轮驱动电机变速，使右轮履带的速度大于左轮履带的速度进行纠偏，达到直线行走的效果。
当清洁机器人在不越界的情况下右偏，则在前进的状态下，所述底盘101前端外侧的第一红外快门检测器104和第四红外快门传感器107感应到的均是平面状态；所述底盘101前段外侧的第一红外快门传感器104感应到的不是悬空状态，所述底盘101后端外侧的第三红外快门传感器106可能感应到的是悬空状态；所述底盘101前端外侧的第四红外快门传感器107感应到的不是平面状态等，出现此类情况，通过左轮驱动电机和/或右轮驱动电机变速，使右轮履带的速度大于左轮履带的速度进行纠偏，达到直线行走的效果。如果在后退的状态下，则通过左轮驱动电机和/或右轮驱动电机变速，使左轮履带的速度大于右轮履带的速度进行纠偏，达到直线行走的效果。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (3)

1.一种光伏清洁机器人直线清洁路径的方法，其特征在于，所述光伏清洁机器人包括机器人本体，所述机器人本体包括底盘以及设置在所述底盘上的壳体，所述底盘上设置有行走装置，所述光伏清洁机器人通过所述行走装置进行行走，所述底盘上还设置有金属检测传感器组件，在所述底盘上的左侧设置第一红外快门传感器组件，且在所述底盘上的右侧设置第二红外快门传感器组件，根据所述金属检测传感器组件、第一红外快门传感器组件以及第二红外快门传感器组件判断的清洁方向，确定所述清洁机器人沿光伏板的边框行走的初始方向，然后根据第一红外快门传感器组件以及第二红外快门传感器组件的检测数据，判断清洁机器人是否存在左偏或右偏的现象，并实时通过行走装置中驱动电机的调速进行校正，实现清洁机器人在清洁过程中不越界且沿光伏板的边框进行直线行走；
所述行走装置包括履带以及与履带连接的驱动电机，其中，所述履带包括左轮履带以及右轮履带，所述驱动电机包括左轮驱动电机和右轮驱动电机，所述左轮履带设置在所述底盘底部的左侧，且所述左轮履带通过所述左轮驱动电机的驱动进行移动，所述右轮履带设置在所述底盘底部的右侧，且所述右轮履带通过所述右轮驱动电机的驱动进行移动；
所述第一红外快门传感器组件包括第一红外快门传感器、第二红外快门传感器以及第三红外快门传感器，其中，所述第一红外快门传感器和第三红外快门传感器分别设置在所述底盘上的左侧，所述第二红外快门传感器设置在所述底盘上的左侧且位于所述第一红外快门传感器和第三红外快门传感器的右侧；
所述第二红外快门传感器组件包括第四红外快门传感器、第五红外快门传感器以及第六红外快门传感器，其中，所述第四红外快门传感器和第六红外快门传感器分别设置在所述底盘上的右侧，所述第五红外快门传感器设置在所述底盘上的右侧且位于所述第四红外快门传感器和第六红外快门传感器的左侧；
所述第一红外快门传感器所在位置和第三红外快门传感器所在位置之间的连线与所述底盘的左侧边框所在的平面相互平行，所述第一红外快门传感器、第二红外快门传感器和第三红外快门传感器所形成的图形为等腰三角形；
所述第四红外快门传感器所在位置和第六红外快门传感器所在位置之间的连线与所述底盘的右侧边框所在的平面相互平行，所述第四红外快门传感器、第五红外快门传感器和第六红外快门传感器所形成的图形为等腰三角形；
所述光伏清洁机器人的纠偏原理为：
如果光伏清洁机器人沿光伏板的左边边框行驶，则分布在底盘左侧的3个红外快门传感器起作用，当清洁机器人跑偏越出光伏板时，内侧的第二红外快门传感器会感应到光伏板的边框，如果此时是前进状态的话，清洁机器人现在处于左偏，通过左轮驱动电机的变速，使左轮履带的速度大于右轮履带的速度进行纠偏，达到防止越界的效果；当清洁机器人沿着光伏板的边框时，外侧的第一红外快门传感器和第三红外快门传感器皆会感应到光伏板的边框，此时清洁机器人保持速度继续行驶；
当清洁机器人在不越界的情况下左偏，则在前进的状态下，所述底盘前端外侧的第一红外快门传感器感应到的是悬空状态，所述底盘后端外侧的第三红外快门传感器和第六红外快门传感器感应到的均是平面状态；所述底盘前端外侧的第一红外快门传感器感应到的是悬空状态，所述底盘后端外侧的第三红外快门传感器会感应到光伏的边框；所述底盘前端外侧的第四红外快门传感器会感应到的是光伏的边框，所述底盘后端外侧的第三红外快门传感器和第六红外快门传感器感应到的均是平面，出现此情况，通过左轮电机变速，使左轮履带的速度大于右轮履带的速度进行纠偏，达到直线行走的效果；如果在后退的状态下，则通过右轮电机变速，使右轮履带的速度大于左轮履带的速度进行纠偏，达到直线行走的效果；
当清洁机器人在不越界的情况下右偏，则在前进的状态下，所述底盘前端外侧的第一红外快门检测器和第四红外快门传感器感应到的均是平面状态，后外侧的第三红外快门传感器感应到的是悬空状态；所述底盘前端外侧的第四红外快门传感器感应到的是悬空状态，所述底盘后端外侧的第三红外快门传感器和第六红外快门传感器感应到的均是平面状态；所述底盘前端外侧的第一红外快门传感器感应到的是光伏板的边框，所述底盘后端外侧的第三红外快门传感器感应到的是悬空状态，出现此情况，通过右轮电机变速，使右轮履带的速度大于左轮履带的速度进行纠偏，达到直线行走的效果；如果在后退的状态下，则通过左轮电机变速，使左轮履带的速度大于右轮履带的速度进行纠偏，达到直线行走的效果。
2.根据权利要求1所述的光伏清洁机器人直线清洁路径的方法，其特征在于，所述第二红外快门传感器和所述第一红外快门传感器之间的距离与所述第二红外快门传感器和所述第三红外快门传感器之间的距离相等。
3.根据权利要求1所述的光伏清洁机器人直线清洁路径的方法，其特征在于，所述第五红外快门传感器和所述第四红外快门传感器之间的距离与所述第五红外快门传感器和所述第六红外快门传感器之间的距离相等。
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