CN110212856A - 一种光伏机器人跨缝作业的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开一种光伏机器人跨缝作业的方法，光伏机器人包括机器人本体，机器人本体包括底盘，底盘上设置有行走装置，光伏机器人通过所述行走装置进行行走，底盘上还设置有吸盘组件、金属检测传感器组件和红外快门传感器组件，通红外快门检测传感器组件判断机器人本体是否在光伏板边框边缘，当在光伏板边框边缘时，通过金属检测传感器组件判断光伏机器人是否要跨缝继续清洁；在跨缝中，机器人本体会不同程度的倾斜，通过红外快门检测传感器组件判断机器人本体是否处于光伏板平面；当机器人本体重新平行于光伏板平面时，完成一次跨缝，继续清洁。本发明可提高光伏机器人的清洁效率以及适用性，以达到跨缝作业、节约人力和降低电站维护成本。
Description
技术领域
本发明实施例涉及光伏机器人技术领域，具体涉及一种光伏机器人跨缝作业的方法。
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，需要进行跨越光伏板之间的不同缝隙间隔。目前市面上比较成熟的一种跨缝技术是通过伸缩式吸盘行走，遇到缝隙时伸缩机身的行走方式可以让机器人跨越缝隙。
但这样的伸缩式吸盘行走的跨缝方式，不仅效率低下，而且受机身和传感器组件的限制跨缝距离，比较成熟的产品，跨缝范围在30mm内。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种光伏机器人跨缝作业的方法，提高光伏清洁机器人的清洁效率，提高光伏清洁机器人的适用性，并且减少光伏机器人的耗能，以达到跨缝作业、节约人力和降低电站维护成本。
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机器人跨缝作业的方法，所述光伏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，所述光伏机器人通过所述行走装置进行行走，所述底盘上还设置有吸盘组件、金属检测传感器组件和红外快门传感器组件，所述光伏机器人跨缝作业的方法包括以下步骤：通红外快门检测传感器组件判断机器人本体是否在光伏板边框边缘，当机器人本体在光伏板边框边缘时，通过金属检测传感器组件判断光伏机器人是否要跨缝继续清洁；在跨缝中，机器人本体会不同程度的倾斜，通过红外快门检测传感器组件判断机器人本体是否处于光伏板平面；在跨缝中，通过金属检测传感器组件判断光伏机器人是否在光伏板上，如果越出光伏板，会发出异常报警；当机器人本体重新平行于光伏板平面时，完成一次跨缝，继续清洁。
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，所述红外快门传感器组件包括第一红外快门传感器组件、第二红外快门传感器组件以及第三红外快门传感器组件，所述第一红外快门传感器组件设置在所述底盘上的左侧，所述第二红外快门传感器组件设置在所述底盘上的右侧，且所述第三红外快门传感器组件设置在所述底盘上中间的位置。
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，所述第三红外快门传感器组件包括第七红外快门传感器、第八红外快门传感器、第九红外快门传感器以及第十红外快门传感器，其中：
所述第七红外快门传感器和第八红外快门传感器均设置在所述底盘上的前侧，且所述第七红外快门传感器和第八红外快门传感器均位于所述第一红外快门传感器和第四红外快门传感器之间；
所述第九红外快门传感器和第十红外快门传感器均设置在所述底盘上的后侧，且所述第九红外快门传感器和第十红外快门传感器均位于所述第三红外快门传感器和第六红外快门传感器之间。
进一步地，所述金属检测传感器组件包括第一金属检测传感器、第二金属检测传感器、第三金属检测传感器以及第四金属检测传感器，其中：
所述第一金属检测传感器设置在所述底盘上的左侧，所述第二金属检测传感器设置在所述底盘上的前侧，所述第三金属检测传感器设置在所述底盘上的右侧，且所述第四金属检测传感器设置在所述底盘上的后侧。
进一步地，所述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分别设置在所述底盘上左侧固定板的内侧的位置，且所述第一红外快门传感器以及第三红外快门传感器位于同一条直线上。
进一步地，所述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分别设置在所述底盘上右侧固定板的内侧的位置，且所述第四红外快门传感器以及第六红外快门传感器位于同一条直线上。
进一步地，所述吸盘组件包括第一吸盘、第二吸盘以及第三吸盘，其中，所述第一吸盘设置在所述底盘上的中心位置，所述第二吸盘设置在所述底盘上的前侧，且所述第三吸盘设置在所述底盘上的后侧，所述第一吸盘的尺寸大于所述第二吸盘以及第三吸盘的尺寸。
本发明实施例具有如下优点：本发明实施例提供一种光伏机器人跨缝作业的方法，提高光伏清洁机器人的清洁效率，提高光伏清洁机器人的适用性，并且减少光伏机器人的耗能，以达到跨缝作业、节约人力和降低电站维护成本；由于采用分布式吸盘布局，使得光伏机器人的行走驱动方式不再仅限于吸盘行走，采用履带驱动保证了该光伏机器人跨缝作业的清洁效；由于采用分布式吸盘布局、红外快门和金属检测传感器组件，解决了跨缝间隔小的问题，可以轻松跨越30mm的缝隙。
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机器人去掉壳体后的俯视结构示意图。
图2为本发明实施例提供的一种光伏机器人去掉壳体后的立体结构示意图。
图3为本发明实施例提供的一种光伏机器人跨缝作业过程中吸盘组件的作用示意图。
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；110、第七红外快门传感器；111、第八红外快门传感器；112、第九红外快门传感器；113、第十红外快门传感器；114、第一金属检测传感器；115、第二金属检测传感器；116、第三金属检测传感器；117、第四金属检测传感器；118、左侧固定板；119、前侧固定板；120、右侧固定板；121、后侧固定板；122、第一吸盘；123、第二吸盘；124、第三吸盘。
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至图3所示，为本发明实施例提供的一种光伏机器人跨缝作业的方法，所述光伏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上还设置有吸盘组件、金属检测传感器组件和红外快门传感器组件，所述光伏机器人跨缝作业的方法包括以下步骤：通红外快门检测传感器组件判断机器人本体100是否在光伏板的边框边缘，当机器人本体100在光伏板的边框边缘时，通过金属检测传感器组件判断光伏机器人是否要跨缝继续清洁；在跨缝中，机器人本体会不同程度的倾斜，通过红外快门检测传感器组件判断机器人本体是否处于光伏板平面；在跨缝中，通过金属检测传感器组件判断光伏机器人是否在光伏板上，如果越出光伏板，会发出异常报警；当机器人本体重新平行于光伏板平面时，完成一次跨缝，继续清洁。
本发明实施例提供的一种光伏机器人跨缝作业的方法，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101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101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。
本发明实施例提供的一种光伏机器人跨缝作业的方法，所述红外快门传感器组件包括第一红外快门传感器组件、第二红外快门传感器组件以及第三红外快门传感器组件，所述第一红外快门传感器组件设置在所述底盘101上的左侧，所述第二红外快门传感器组件设置在所述底盘101上的右侧，且所述第三红外快门传感器组件设置在所述底盘101上中间的位置。
本发明实施例提供的一种光伏机器人跨缝作业的方法，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，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。
本发明实施例提供的一种光伏机器人跨缝作业的方法，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，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。
本发明实施例提供的一种光伏机器人跨缝作业的方法，所述第三红外快门传感器组件包括第七红外快门传感器110、第八红外快门传感器111、第九红外快门传感器112以及第十红外快门传感器113，其中：
所述第七红外快门传感器110和第八红外快门传感器11均设置在所述底盘上的前侧，且所述第七红外快门传感器110和第八红外快门传感器111均位于所述第一红外快门传感器104和第四红外快门传感器107之间；
所述第九红外快门传感器112和第十红外快门传感器113均设置在所述底盘101上的后侧，且所述第九红外快门传感器112和第十红外快门传感器113均位于所述第三红外快门传感器106和第六红外快门传感器109之间。
本发明实施例提供的一种光伏机器人跨缝作业的方法，所述金属检测传感器组件包括第一金属检测传感器114、第二金属检测传感器115、第三金属检测传感器116以及第四金属检测传感器117，其中：
所述第一金属检测传感器114设置在所述底盘101上的左侧，所述第二金属检测传感器115设置在所述底盘101上的前侧，所述第三金属检测传感器116设置在所述底盘101上的右侧，且所述第四金属检测传感器117设置在所述底盘101上的后侧。
本发明实施例提供的一种光伏机器人跨缝作业的方法，所述第一金属检测传感器114固定设置在所述底盘101上左侧固定板118的外侧壁上，所述第二金属检测传感器115固定设置在所述底盘101上前侧固定板119的内侧壁上，所述第三金属检测传感器116固定设置在所述底盘101上右侧固定板120的外侧壁上，所述第四金属检传感器117固定设置在所述底盘101上后侧固定板121的外侧壁上。
本发明实施例提供的一种光伏机器人跨缝作业的方法，所述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分别设置在所述底盘101上左侧固定板118的内侧的位置，且所述第一红外快门传感器104以及第三红外快门传感器106位于同一条直线上。
本发明实施例提供的一种光伏机器人跨缝作业的方法，所述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分别设置在所述底盘101上右侧固定板120的内侧的位置，且所述第四红外快门传感器107以及第六红外快门传感器109位于同一条直线上。
本发明实施例提供的一种光伏机器人跨缝作业的方法，所述吸盘组件包括第一吸盘122、第二吸盘123以及第三吸盘124，其中，所述第一吸盘122设置在所述底盘101上的中心位置，所述第二吸盘123设置在所述底盘101上的前侧，且所述第三吸盘124设置在所述底盘101上的后侧，所述第一吸盘102的尺寸大于所述第二吸盘123以及第三吸盘124的尺寸。通过上述设计，即吸盘组件为分布式布置，当其中一个或2个吸盘由于存在缝隙无法达到吸附效果时，另外一个吸盘依然存在吸附效果，安全可靠性得到一定程度的提升，进而提高光伏光伏机器人运行平稳的水平。
本发明实施例提供的一种光伏机器人跨缝作业的方法，在光伏机器人开始在光伏阵列上清洁时，光伏机器人运行到光伏板的边框边缘，此时机器人本体100中底盘101上设置的红外快门检测传感器组件感应到边框。同时通过前侧的第二金属检测传感器115感应前方是否存在光伏板，若存在光伏板则需要跨缝，光伏机器人继续行驶。
在跨缝过程的起始阶段，若金属检测传感器组件判断前方无金属(也即光伏板)，就说明可能之前的数据误判，实际前方并不存在需要清洁的光伏板，为了避免光伏机器人掉落，光伏机器人会切换到下一个工作状态，不再继续前进跨缝，在设定的下一个工作状态继续清洁，比如按照设定的路径，转弯90度，继续前进清洁。
在跨缝的过程中，由于是分布式的吸盘布局在机器人本体中底盘上的前中后三部分，若一个吸盘处于缝隙中无法达到吸附效果时，其余两个吸盘依然存在吸附效果，足以提供光伏机器人所需要的吸附力，进而增强安全可靠性。
在跨缝的过程中，当履带接触到光伏板的边框时，机器人本体(机身)就会稍微的倾斜，此时红外快门检测传感器组件中的第三红外快门传感器组件会因倾斜而检测数据发生改变。如果是前进跨缝，第七红外快门传感器110和第八红外快门传感器111会因离平面高度变高，第七红外快门传感器110和第八红外快门传感器111不被遮挡，得到不同的数据；第九红外快门传感器112和第十红外快门传感器113会因离平面高度变低，第九红外快门传感器112和第十红外快门传感器113不被遮挡，得到不同的数据，即检测到机器人本体不平行于光伏板平面。因为倾斜的原因，红外快门检测传感器组件的数据获取的数据就不是和机身平行于光伏板平面时的数据相同，数据不可靠，就不可以再根据数据进行直线校正。此时只依靠编码器的数据维持直线行走，直到履带完全行驶到新的光伏板平面上，此时红外快门检测传感器组件的数据显示机身平行于光伏板平面，则继续开启直线行走校正。
在履带完全行驶到新的光伏板平面上时，红外快门检测传感器组件在限幅(在检测到机身后方的光伏板的边框前，红外快门检测传感器组件不能检测到平行平面，在跨缝中还存在限幅保护)的一定范围内继续检测，等待感应到光伏机器人后方存在光伏板的边框，此时机器人本体全部都在新的光伏板上完成一次跨缝，继续光伏板的清洁。
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 (10)
1.一种光伏机器人跨缝作业的方法，其特征在于，所述光伏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，所述光伏机器人通过所述行走装置进行行走，所述底盘上还设置有吸盘组件、金属检测传感器组件和红外快门传感器组件，所述光伏机器人跨缝作业的方法包括以下步骤：通红外快门检测传感器组件判断机器人本体是否在光伏板边框边缘，当机器人本体在光伏板边框边缘时，通过金属检测传感器组件判断光伏机器人是否要跨缝继续清洁；在跨缝中，机器人本体会不同程度的倾斜，通过红外快门检测传感器组件判断机器人本体是否处于光伏板平面；在跨缝中，通过金属检测传感器组件判断光伏机器人是否在光伏板上，如果越出光伏板，会发出异常报警；当机器人本体重新平行于光伏板平面时，完成一次跨缝，继续清洁。
2.根据权利要求1所述的光伏机器人跨缝作业的方法，其特征在于，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。
3.根据权利要求1所述的光伏机器人跨缝作业的方法，其特征在于，所述红外快门传感器组件包括第一红外快门传感器组件、第二红外快门传感器组件以及第三红外快门传感器组件，所述第一红外快门传感器组件设置在所述底盘上的左侧，所述第二红外快门传感器组件设置在所述底盘上的右侧，且所述第三红外快门传感器组件设置在所述底盘上中间的位置。
4.根据权利要求3所述的光伏机器人跨缝作业的方法，其特征在于，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。
5.根据权利要求4所述的光伏机器人跨缝作业的方法，其特征在于，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。
6.根据权利要求5所述的光伏机器人跨缝作业的方法，其特征在于，所述第三红外快门传感器组件包括第七红外快门传感器、第八红外快门传感器、第九红外快门传感器以及第十红外快门传感器，其中：
所述第七红外快门传感器和第八红外快门传感器均设置在所述底盘上的前侧，且所述第七红外快门传感器和第八红外快门传感器均位于所述第一红外快门传感器和第四红外快门传感器之间；
所述第九红外快门传感器和第十红外快门传感器均设置在所述底盘上的后侧，且所述第九红外快门传感器和第十红外快门传感器均位于所述第三红外快门传感器和第六红外快门传感器之间。
7.根据权利要求1所述的光伏机器人跨缝作业的方法，其特征在于，所述金属检测传感器组件包括第一金属检测传感器、第二金属检测传感器、第三金属检测传感器以及第四金属检测传感器，其中：
所述第一金属检测传感器设置在所述底盘上的左侧，所述第二金属检测传感器设置在所述底盘上的前侧，所述第三金属检测传感器设置在所述底盘上的右侧，且所述第四金属检测传感器设置在所述底盘上的后侧。
8.根据权利要求4所述的光伏机器人跨缝作业的方法，其特征在于，所述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分别设置在所述底盘上左侧固定板的内侧的位置，且所述第一红外快门传感器以及第三红外快门传感器位于同一条直线上。
9.根据权利要求5所述的光伏机器人跨缝作业的方法，其特征在于，所述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分别设置在所述底盘上右侧固定板的内侧的位置，且所述第四红外快门传感器以及第六红外快门传感器位于同一条直线上。
10.根据权利要求1所述的光伏机器人跨缝作业的方法，其特征在于，所述吸盘组件包括第一吸盘、第二吸盘以及第三吸盘，其中，所述第一吸盘设置在所述底盘上的中心位置，所述第二吸盘设置在所述底盘上的前侧，且所述第三吸盘设置在所述底盘上的后侧，所述第一吸盘的尺寸大于所述第二吸盘以及第三吸盘的尺寸。
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2019
- 2019-06-06 CN CN201910492515.0A patent/CN110212856B/zh active Active
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