CN114572216A - 驱动系统的调节方法、调节装置、清洗设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种驱动系统的调节方法、调节装置、清洗设备及存储介质，该调节装置采用调节方法运行，存储介质上存储有调节程序。该调节方法包括如下步骤：按预设行进信号行进，获取车身实时航向角度；判断所述航向角度是否超出预设的偏移误差区间，若所述航向角度超出所述偏移误差区间，则提高车身偏移方向的一侧的车轮转速；若所述航向角度恢复至所述预设的偏移误差区间内，则降低所述车身偏移方向的一侧的车轮转速，且与另一侧的车轮转速保持一致。本申请的调节方法通过判断车身航向角度是否超出预设的偏移误差区间，若航向角度超出偏移误差区间，则以提高偏移方向的一侧的车轮转速的方式纠正车身的行使方向，继而提高小车航向的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种驱动系统的调节方法、调节装置、清洗设备及存储介质。
背景技术
应用于光伏板清洗的清洗小车在光伏板的表面上行走时，通过小车自身重量，可以将小车的车轮可靠地压在光伏板表面上，再通过驱动车轮转动，使得清洗小车实现运动。
由于光伏板的板与板之间存在安装间隙，或由于光伏板表面有水渍，清洗小车在其表面行走时，容易出现车轮打滑的现象，小车一侧的车轮若无法抓地，车身容易偏离原始正确的航向。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种驱动系统的调节方法、调节装置、清洗设备及存储介质，旨在解决现有的清洗小车由于车轮打滑容易引起车身偏航的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种驱动系统的调节方法，包括如下步骤：
按预设行进信号行进，获取车身实时航向角度；
判断所述航向角度是否超出预设的偏移误差区间，若所述航向角度超出所述偏移误差区间，则提高车身偏移方向的一侧的车轮转速；
若所述航向角度恢复至所述预设的偏移误差区间内，则降低所述车身偏移方向的一侧的车轮转速，且与另一侧的车轮转速保持一致。
可选地，所述获取车身实时航向角度的步骤包括：
通过设置于小车中心的六轴陀螺仪以获取车身航向角度。
可选地，所述按预设行进信号行进的步骤之后，还包括：
检测各车轮转动，若车轮发生转动异常则生成报警信息。
可选地，所述车轮转动异常包括车轮实际转速与车轮预设的驱动转速不同。
可选地，所述调节方法还包括如下步骤：
检测设于光伏板上预设的目标物；
当检测到所述目标物时，获取与所述目标物的相对位置；
根据所述相对位置调整行进方向，朝向最近的目标物的方向行进；
当检测到光伏板的边界时，停止行进。
可选地，所述根据所述相对位置调整行进方向，朝向最近的目标物的方向行进的步骤之后，还包括：
获取小车最近一次检测到所述目标物后的行进距离；
判断所述行进距离是否超出所述预设的行进阈值，若超出所述预设的行进阈值，则停止行进并且报警，若没有超出所述预设的行进阈值，则继续行进；
当检测到目标物时，清零行进距离，继续朝向最近的目标物的方向行进。
可选地，所述检测设于光伏板上预设的目标物的步骤之前，还包括：
将多个带有磁性的磁钉间隔铺设于光伏板与光伏板之间的间隙中，并且在小车上安装有用于检测所述磁钉的磁传感器。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种调节装置，所述调节装置包括：
第一检测模块，用于获取车身实时航向角度；
第二检测模块，用于检测目标物，获取与所述目标物的相对位置；
第一计算模块，用于判断所述航向角度是否超出预设的偏移误差区间；
第二计算模块，用于根据相对位置调整行进方向；
第一驱动模块，用于根据判断所述航向角度是否超出预设的偏移误差区间的结果，提高或降低车身偏移方向的一侧的车轮转速；
第二驱动模块，用于使小车朝向最近的目标物的方向行进；
测距模块，用于检测光伏板的边界，使小车停止行进。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种清洗设备，该清洗设备包括上述的调节装置。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种存储介质，该存储介质上存储有调节程序，所述调节程序被处理器执行时实现如上述的驱动系统的调节方法的步骤。
本技术方案的驱动系统的调节方法，包括如下步骤：按预设行进信号行进，获取车身实时航向角度；判断所述航向角度是否超出预设的偏移误差区间，若所述航向角度超出所述偏移误差区间，则提高车身偏移方向的一侧的车轮转速；若所述航向角度恢复至所述预设的偏移误差区间内，则降低所述车身偏移方向的一侧的车轮转速，且与另一侧的车轮转速保持一致。本申请的调节方法通过判断车身航向角度是否超出预设的偏移误差区间，若航向角度超出偏移误差区间，则以提高偏移方向的一侧的车轮转速的方式纠正车身的行使方向，继而提高小车航向的准确性。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的调节设备的结构示意图；
图2为本发明驱动系统的调节方法一实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1为本发明一实施例方案涉及的硬件运行环境的调节设备结构示意图。
如图1所示，该调节设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(WIreless-FIdelity，WI-FI)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对调节设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、数据存储模块、网络通信模块、用户接口模块以及调节程序。
在图1所示的调节设备中，网络接口1004主要用于与其他设备进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明调节设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在调节设备中，所述调节设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的调节程序，并执行本发明实施例提供的驱动系统的调节方法。
本发明实施例提供了一种驱动系统的调节方法，请参照图2，图2为本发明一种驱动系统的调节方法一实施例的流程示意图。
本实施例中，所述驱动系统的调节方法包括如下步骤：
S100：按预设行进信号行进，获取车身实时航向角度；
在本实施例中，清洁小车底部的多个车轮均单独设置有驱动电机。清洁小车通过控制程序发送行进信号至驱动电机，驱动电机驱动车轮转动，以实现控制小车前进或后退。清洗小车内中心装载有传感器模块，该传感器模块可实时检测清洗小车在行进过程中的运动状态，例如行进角度、水平航向角度、小车车身倾斜角度以及小车运动加速度等物理信号。清洗小车的控制器与传感器模块通讯连接，可实时获取车身的航向角度的数据；
S200：判断所述航向角度是否超出预设的偏移误差区间，若所述航向角度超出所述偏移误差区间，则提高车身偏移方向的一侧的车轮转速；
该预设的偏移误差区间以及相应的计算算法均存储于清洗小车的控制器内，通过控制器存储的算法进行比对，判断当前小车的航向角度是否超出预设的偏移误差区间。若超出，则判断小车的两侧的车轮中某一侧发生了车轮打滑的现象，导致车身开始往打滑的一侧偏移，并且小车的车身水平航向角度也会随之发生改变。此时，为了纠正车身的行驶方向，控制器根据传感器模块的实时反馈数据，控制车身偏移方向的同一侧的所有车轮提高转速，通过加大其合成的前进动力，以摆脱车轮摩擦力不足的问题，使得打滑的一侧的车轮迅速脱离打滑状况，以此将水平航向角度的误差拉小，使车身恢复正确的行驶方向；
S300：若所述航向角度恢复至所述预设的偏移误差区间内，则降低所述车身偏移方向的一侧的车轮转速，且与另一侧的车轮转速保持一致。
通过控制车身偏移方向的同一侧的所有车轮提高转速，使得车身逐渐回到初始正常的行驶的方向。此时，当水平航向角度拉至允许误差范围内，即当控制器判断当前小车的航向角度恢复至预设的偏移误差区间的区间，控制器控制车身偏移方向的同一侧的所有车轮降低转速，并且使该侧的车轮与另一侧的车轮保持相同的转速，使清洗小车保持正确的行驶方向。
本申请的调节方法通过判断车身航向角度是否超出预设的偏移误差区间，若航向角度超出偏移误差区间，则以提高偏移方向的一侧的车轮转速的方式纠正车身的行使方向，继而提高小车航向的准确性。
可选地，所述步骤S100：按预设行进信号行进，获取车身实时航向角度包括：
S101：通过设置于小车中心的六轴陀螺仪以获取车身航向角度。
在本实施例中，传感器模块采用六轴陀螺仪，六轴陀螺仪与小车的控制器通讯连接，六轴陀螺仪可以方便地检测出小车的水平航向角度、车身倾斜角度以及小车加速度等信息。
可选地，所述步骤S100：按预设行进信号行进，获取车身实时航向角度之后，还包括：
S110：检测各车轮转动，若车轮发生转动异常则生成报警信息。
在本实施例中，每一车轮设置有单独的驱动电机，并且每一驱动电机均装载有编码器以及驱动器。该编码器用于检测车轮的转速，以判断车轮是否存在异常工作情况。当编码器检测反馈信号为异常时，可判断车轮或驱动器出现了问题，此时控制器控制小车发出报警信息，该警报信息通过小车内无线传输模块传输至用户端里，可便于用户实时查看，同时，该警报信息存储于控制器内的存储器中。
可选地，所述步骤S110：检测各车轮转动，若车轮发生转动异常则生成报警信息，在该步骤中的车轮转动异常包括车轮实际转速与车轮预设的驱动转速不同。
由于小车行驶中的车轮的转速由控制器的控制程序决定，因此将车轮预设的驱动转速作为比对的基础，当某个车轮出现转速为零或转速过高、过低，则判断为车轮转动异常。
可选地，本驱动系统的调节方法还包括如下步骤：
S400：将多个预设的目标物间隔铺设于光伏板与光伏板之间的间隙中，并且在小车上安装有用于检测所述目标物的磁传感器；
S500：检测设于光伏板上预设的目标物；
在本实施例中，在光伏板上设置有清洗小车的清洗轨道路径，预设的目标物采用带有磁性的磁钉，该磁钉可根据清洗轨道路径通过人为间隔地铺设于光伏板上，用于给清洗小车作为行进方向的参照物，使得清洗小车可随磁钉的铺设方向而改变行进方向。具体的，磁钉间隔铺设于光伏板与光伏板之间的间隙中，而清洗小车上的磁传感器中心需正对光伏板之间的间隙，用于检测磁钉。
S600：当检测到所述目标物时，获取与所述目标物的相对位置；
在本实施例中，清洗小车的前端安装有用于检测目标物的磁传感器，磁传感器检测到目标物时，产生相对位置的数据。具体的，在行进的过程中，由于磁钉处于磁传感器的下方，磁传感器采用16个点的精度(1-16)，当磁传感器感应到下方的磁钉时，生成磁传感器与磁钉的相对位置的数据。比如，磁钉处于磁传感器的正中间，磁传感器生成8或9信号；磁钉在磁传感器的左侧，生成1或2信号；磁钉在磁传感器的右侧，生成15或16信号。通过生成不同的信号以使清洗小车的计算模块来判断清洗小车相对位于磁钉的位置，继而判断清洗小车偏离清洗导轨的偏离程度。具体的，在本实施例中，清洗小车每隔一段距离，磁传感器会检测到磁钉，根据磁传感器生成相对位置的数据来修改清洗小车两侧车轮的速度，从而实现方向修正，使清洗小车的前端克服惯性正常前进。具体的，清洗小车的调节装置的驱动电机转速以输出PWM的定频改占空比方式调节，默认前进时两侧的驱动电机均采用了50％的占空比。当磁传感器检测到磁钉，磁传感器生成的相对位置的数据假设为X，方向偏离值通过公式Y＝8-X得出。随后，为了将方向偏离修正，本实施例中采用积分公式即PI调节器E(z)＝KP*Y+KI*E(z)得出速度差值。其中，KP与KI为预设的调节速率参数，该两个参数设置越大，调节速度越快，但清洗设备行进的稳定性下降；该参数设置越小，调节速度越慢，行进的稳定性高。随后，根据速度差值E(z)，最终修改清洗设备两侧的驱动电机的PWM输出值，以实现清洗设备前进方向的修正。比如，清洗小车在前进时，假设磁传感器生成的相对位置的数据为4，计算得出方向偏离值为4；经由PI调节器算得速度差值E(z)的值为12，那清洗小车左侧的驱动电机的PWM占空比值为38，清洗小车右侧的驱动电机的PWM占空比值为62，也即清洗小车两侧单独控制的驱动电机的占空比值随速度差值E(z)的变化而变化。由于右侧的驱动电机的PWM占空比值大于左侧的驱动电机，右侧驱动电机速度大于左侧驱动电机速度，清洗设备整体前进方向会向左偏移，以达到减小最近的磁钉位置的误差目的。
S700：根据所述相对位置调整行进方向，朝向最近的目标物的方向行进；
在本实施例中，清洗小车根据获得的相对位置的数据来调整行进方向，并且在调整行进方向的同时，朝向最近的目标物的方向行进，通过不停地接近各个铺设于清洗轨道的路径上的目标物，从起点行进到终点，以此导航的方式完成移动。
S800：当检测到光伏板的边界时，停止行进。
在本实施例中，清洗小车通过测距的方式来判断是否到达清洗轨道的光伏板的边界。清洗小车的前端的底部设置有多个用于检测路径边界的超声波传感器。由于光伏板安装于半空中，处于悬空状态，超声波传感器处于半空中进行测距，此时超声波传感器生成的测距数据会陡然增大，此时清洗设备的驱动模块判断清洗小车已经到达光伏板的边界，随即控制清洗小车立刻停车。
可选地，所述步骤S700：根据所述相对位置调整行进方向，朝向最近的目标物的方向行进之后，还包括：
S701：获取小车最近一次检测到所述目标物后的行进距离；
S702：判断所述行进距离是否超出所述预设的行进阈值，若超出所述预设的行进阈值，则停止行进并且报警，若没有超出所述预设的行进阈值，则继续行进；
S703：当检测到目标物时，清零行进距离，继续朝向最近的目标物的方向行进。
在本实施例中，步骤S701至步骤S703的作用为避免清洗小车跑偏或磁钉失灵。在清洗小车行进的过程中，清洗小车不停得根据驱动电机的速度反馈，实时获取最近一次检测到磁钉后的行进距离。预设的行进阈值可通过人为修改，预设的行进阈值一般为路径的延伸方向上两相邻的磁钉的间隔距离。当行进距离大于该行进阈值，此时可能发生清洗小车跑偏或磁钉失灵，为了安全起见，清洗小车将自动停车并且报警，随后通过人工排除故障。当磁传感器检测到磁钉后，该行进距离清零。
综上所述，清洗小车行走过程中，每时每刻会根据水平航向角的反馈来修调小车的转速，但六轴陀螺仪存在测量误差以及控制系统的滞后性，单纯靠六轴陀螺仪来控制，行走一段时间后小车必然为跑偏。因此，为解决这个问题，该驱动系统的调节方法通过获取小车与磁钉的相对位置，并且根据相对位置调整行进方向，使得清洗小车可依据磁钉而纠偏行进方向，清洗路径更准确。
在本实施例中，本发明还提供一种调节装置，基于本实施例驱动系统的调节方法，该调节装置包括：
第一检测模块，用于获取车身实时航向角度；
第二检测模块，用于检测目标物，获取与所述目标物的相对位置；
第一计算模块，用于判断所述航向角度是否超出预设的偏移误差区间；
第二计算模块，用于根据相对位置调整行进方向；
第一驱动模块，用于根据判断所述航向角度是否超出预设的偏移误差区间的结果，提高或降低车身偏移方向的一侧的车轮转速；
第二驱动模块，用于使小车朝向最近的目标物的方向行进；
测距模块，用于检测光伏板的边界，使小车停止行进。
此外，本实施例还提出一种清洗设备，该清洁设备包括上述的调节装置。
此外，本实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有调节程序，该调节程序被处理器执行时实现如上文所述的驱动系统的调节方法的步骤。
存储介质的具体实施方式与上述驱动系统的调节方法的实施方式基本一致，此处不做赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种驱动系统的调节方法，其特征在于，包括如下步骤：
按预设行进信号行进，获取车身实时航向角度；
判断所述航向角度是否超出预设的偏移误差区间，若所述航向角度超出所述偏移误差区间，则提高车身偏移方向的一侧的车轮转速；
若所述航向角度恢复至所述预设的偏移误差区间内，则降低所述车身偏移方向的一侧的车轮转速，且与另一侧的车轮转速保持一致。
2.根据权利要求1所述的驱动系统的调节方法，其特征在于，所述获取车身实时航向角度的步骤包括：
通过设置于小车中心的六轴陀螺仪以获取车身航向角度。
3.根据权利要求1所述的驱动系统的调节方法，其特征在于，所述按预设行进信号行进的步骤之后，还包括：
检测各车轮转动，若车轮发生转动异常则生成报警信息。
4.根据权利要求3所述的驱动系统的调节方法，其特征在于，所述车轮转动异常包括车轮实际转速与车轮预设的驱动转速不同。
5.根据权利要求1所述的驱动系统的调节方法，其特征在于，所述调节方法还包括如下步骤：
检测设于光伏板上预设的目标物；
当检测到所述目标物时，获取与所述目标物的相对位置；
根据所述相对位置调整行进方向，朝向最近的目标物的方向行进；
当检测到光伏板的边界时，停止行进。
6.根据权利要求5所述的驱动系统的调节方法，其特征在于，所述根据所述相对位置调整行进方向，朝向最近的目标物的方向行进的步骤之后，还包括：
获取小车最近一次检测到所述目标物后的行进距离；
判断所述行进距离是否超出所述预设的行进阈值，若超出所述预设的行进阈值，则停止行进并且报警，若没有超出所述预设的行进阈值，则继续行进；
当检测到目标物时，清零行进距离，继续朝向最近的目标物的方向行进。
7.根据权利要求5所述的驱动系统的调节方法，其特征在于，所述检测设于光伏板上预设的目标物的步骤之前，还包括：
将多个带有磁性的磁钉间隔铺设于光伏板与光伏板之间的间隙中，并且在小车上安装有用于检测所述磁钉的磁传感器。
8.一种调节装置，其特征在于，所述调节装置包括：
第一检测模块，用于获取车身实时航向角度；
第二检测模块，用于检测目标物，获取与所述目标物的相对位置；
第一计算模块，用于判断所述航向角度是否超出预设的偏移误差区间；
第二计算模块，用于根据相对位置调整行进方向；
第一驱动模块，用于根据判断所述航向角度是否超出预设的偏移误差区间的结果，提高或降低车身偏移方向的一侧的车轮转速；
第二驱动模块，用于使小车朝向最近的目标物的方向行进；
测距模块，用于检测光伏板的边界，使小车停止行进。
9.一种清洗设备，其特征在于，所述清洗设备包括如权利要求8所述的调节装置。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有调节程序，所述调节程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的驱动系统的调节方法的步骤。
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