光伏清潔機器人的設(shè)計與實現(xiàn)：隨著經(jīng)濟的發(fā)展,能源使用迅速,我國面臨能源枯竭的問題,能源消耗同時,帶來的環(huán)境問題也日益嚴峻,太陽能作為一種清潔能源,且光伏發(fā)電技術(shù)的日益成熟,光伏發(fā)電逐漸受到關(guān)注。在光伏發(fā)電系統(tǒng)研究中,光伏表面存在的灰塵、粉塵等顆粒的沉積對于長期運行的光伏發(fā)電系統(tǒng)是一個不容忽視的問題。本文針對光伏陣列的清洗問題,提出并設(shè)計了一種以履帶為移動方式的真空吸附光伏清潔結(jié)構(gòu),有效的改善了傳統(tǒng)清潔方式設(shè)備繁重、移動困難的缺點。本文主要內(nèi)容以及研究的成果如下:首先,本文對國內(nèi)以及國外對光伏清掃的現(xiàn)狀進行了介紹,分析了光伏清潔機器人移動與吸附技術(shù)和光伏表面清潔技術(shù)在理論和實際開發(fā)中存在的技術(shù)難點,解決了機器人工作時吸附與移動不能同時滿足的問題,設(shè)計了一種被動吸附多吸盤結(jié)構(gòu)的履帶式光伏清潔機器人。其次,分析了機器人的運動與吸附穩(wěn)定性,建立履帶機器人的運動學(xué)模型和軌跡控制誤差模型,設(shè)計了滿足Lyapunov穩(wěn)定判據(jù)和Barbalat引理的跟蹤控制規(guī)律,并應(yīng)用到了履帶式光伏清潔機器人的軌跡控制上,通過MATLAB驗證了機器人在軌跡運動控制下移動吸附的穩(wěn)定性;并對機器人的被動式吸附結(jié)構(gòu)進行穩(wěn)定性分析,分析了影響機器人吸附系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。




智能遠程控制光伏板清掃機器人系統(tǒng)：智能遠程控制光伏板清掃機器人系統(tǒng)，其特征在于：包括軌道結(jié)構(gòu)單元、換道接駁單元、智能遠程控制清掃機器人、光伏板安裝附件、光伏板；所述軌道結(jié)構(gòu)單元以垂直于光伏板的方向安裝在光伏板側(cè)面，所述換道接駁單元位于軌道結(jié)構(gòu)單元上，并可在軌道結(jié)構(gòu)單元上往復(fù)滑動，所述智能遠程控制清掃機器人位于光伏板上，并可在光伏板上往復(fù)滑動，所述光伏板安裝附件包括左光伏板安裝附件、右光伏板安裝附件，所述左光伏板安裝附件、右光伏板安裝附件分別設(shè)置在光伏板的兩側(cè)，所述右光伏板安裝附件的外側(cè)設(shè)有機械限位裝置，所述右光伏板安裝附件的底端設(shè)有極限位置反饋裝置。

太陽能光伏板清潔機器人路徑規(guī)劃科學(xué)研究與運用：運用搬運機器人對太陽能光伏板開展清理的每日任務(wù)是處理路徑規(guī)劃的難題.文中科學(xué)研究了在中西部地區(qū)大中型太陽能光伏板發(fā)電廠的自然環(huán)境情況下,挪動桌面式清潔機器人根據(jù)改進蟻群算法開展全局路徑規(guī)劃的解決方案.過去自然環(huán)境實體模型中只顯示信息二維長短信息內(nèi)容的基本上,開展擴展改進——提升危險性這一定義,更為靠近實際的模擬智能化路徑規(guī)劃難題;而且完成對太陽能光伏板發(fā)電廠三維地圖信息內(nèi)容的自然環(huán)境模型,終開展全局三維路徑規(guī)劃難題的科學(xué)研究與運用.關(guān)鍵工作中以下:(1)對于基本建設(shè)在中西部地區(qū)大中型太陽能發(fā)電發(fā)電廠太陽能電池板清理難點,明確提出輪試搬運機器人清理的解決方法.以太陽能光伏發(fā)電廠時況模擬構(gòu)建自然環(huán)境實體模型,對太陽能電池板清潔機器人的全局路徑規(guī)劃難題開展了科學(xué)研究.將太陽能光伏板設(shè)定為環(huán)境地圖中的阻礙物,明確提出了一種根據(jù)幾率基礎(chǔ)理論與蟻群算法緊密結(jié)合的改進柵格數(shù)據(jù)自然環(huán)境建模方法,根據(jù)在檢索相對路徑中挑選歷經(jīng)幾率權(quán)重計算的對策,開展全局路徑規(guī)劃的模擬試驗.試驗結(jié)果證實,較傳統(tǒng)式建模方法,改進后的建模方法具備一定的優(yōu)勢.(2)以便擺脫蟻群算法中主要參數(shù)基本相同,易深陷部分可玩性,成熟等狀況,選用云模型基礎(chǔ)理論對蟻群算法開展改進,根據(jù)對云隸屬函數(shù)的主要參數(shù)操縱,完成優(yōu)化算法的響應(yīng)式調(diào)節(jié)對策,后降低優(yōu)化算法的迭代更新速率.與基礎(chǔ)蟻群算法的對比實驗結(jié)果證實,改進蟻群算法的太陽能電池板清潔機器人路徑規(guī)劃方式提升了智能機器人路徑規(guī)劃,且能安全性繞開阻礙物.

移動式光伏板清掃機器人系統(tǒng)：其包括可移動底盤,自由度調(diào)節(jié)機構(gòu),機器人?？科脚_,清掃機器人,清掃效率對比模塊。自由度調(diào)節(jié)機構(gòu)安裝在可移動的底盤上,機器人?？科脚_安裝在自由度調(diào)節(jié)機構(gòu)上端,清掃機器人在?？科脚_的軌道上移動,清掃效率對比模塊通過兩側(cè)固定在?？科脚_正上方?？梢苿拥妆P負責(zé)整個移動平臺在太陽能電池板陣列之間的行走,自由度調(diào)節(jié)機構(gòu)可以調(diào)節(jié)機器人停靠平臺的自由度,清掃機器人由?？科脚_移動到太陽能電池板進行電池板的清掃,清掃效率對比模塊用來為清掃機器人充電并且可以對比清掃效果。本發(fā)明可以實現(xiàn)一套清掃系統(tǒng)實現(xiàn)多個光伏板陣列的清掃,提高使用效率,降低投入。