光伏清潔機(jī)器人的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,能源使用迅速,我國(guó)面臨能源枯竭的問(wèn)題,能源消耗同時(shí),帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題也日益嚴(yán)峻,太陽(yáng)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(duì)于長(zhǎng)期運(yùn)行的光伏發(fā)電系統(tǒng)是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。本文針對(duì)光伏陣列的清洗問(wèn)題,提出并設(shè)計(jì)了一種以履帶為移動(dòng)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(dòng)困難的缺點(diǎn)。本文主要內(nèi)容以及研究的成果如下:首先,本文對(duì)國(guó)內(nèi)以及國(guó)外對(duì)光伏清掃的現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹,分析了光伏清潔機(jī)器人移動(dòng)與吸附技術(shù)和光伏表面清潔技術(shù)在理論和實(shí)際開(kāi)發(fā)中存在的技術(shù)難點(diǎn),解決了機(jī)器人工作時(shí)吸附與移動(dòng)不能同時(shí)滿足的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種被動(dòng)吸附多吸盤(pán)結(jié)構(gòu)的履帶式光伏清潔機(jī)器人。其次,分析了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)與吸附穩(wěn)定性,建立履帶機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和軌跡控制誤差模型,設(shè)計(jì)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(jī)器人的軌跡控制上,通過(guò)MATLAB驗(yàn)證了機(jī)器人在軌跡運(yùn)動(dòng)控制下移動(dòng)吸附的穩(wěn)定性;并對(duì)機(jī)器人的被動(dòng)式吸附結(jié)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)定性分析,分析了影響機(jī)器人吸附系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。




智能遠(yuǎn)程控制光伏板清掃機(jī)器人系統(tǒng)：智能遠(yuǎn)程控制光伏板清掃機(jī)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(yuǎn)程控制清掃機(jī)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(dòng)，所述智能遠(yuǎn)程控制清掃機(jī)器人位于光伏板上，并可在光伏板上往復(fù)滑動(dòng)，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(jī)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(yáng)能光伏板清潔機(jī)器人路徑規(guī)劃科學(xué)研究與運(yùn)用：運(yùn)用搬運(yùn)機(jī)器人對(duì)太陽(yáng)能光伏板開(kāi)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(yáng)能光伏板發(fā)電廠的自然環(huán)境情況下,挪動(dòng)桌面式清潔機(jī)器人根據(jù)改進(jìn)蟻群算法開(kāi)展全局路徑規(guī)劃的解決方案.過(guò)去自然環(huán)境實(shí)體模型中只顯示信息二維長(zhǎng)短信息內(nèi)容的基本上,開(kāi)展擴(kuò)展改進(jìn)——提升危險(xiǎn)性這一定義,更為靠近實(shí)際的模擬智能化路徑規(guī)劃難題;而且完成對(duì)太陽(yáng)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(kāi)展全局三維路徑規(guī)劃難題的科學(xué)研究與運(yùn)用.關(guān)鍵工作中以下:(1)對(duì)于基本建設(shè)在中西部地區(qū)大中型太陽(yáng)能發(fā)電發(fā)電廠太陽(yáng)能電池板清理難點(diǎn),明確提出輪試搬運(yùn)機(jī)器人清理的解決方法.以太陽(yáng)能光伏發(fā)電廠時(shí)況模擬構(gòu)建自然環(huán)境實(shí)體模型,對(duì)太陽(yáng)能電池板清潔機(jī)器人的全局路徑規(guī)劃難題開(kāi)展了科學(xué)研究.將太陽(yáng)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(jìn)柵格數(shù)據(jù)自然環(huán)境建模方法,根據(jù)在檢索相對(duì)路徑中挑選歷經(jīng)幾率權(quán)重計(jì)算的對(duì)策,開(kāi)展全局路徑規(guī)劃的模擬試驗(yàn).試驗(yàn)結(jié)果證實(shí),較傳統(tǒng)式建模方法,改進(jìn)后的建模方法具備一定的優(yōu)勢(shì).(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(duì)蟻群算法開(kāi)展改進(jìn),根據(jù)對(duì)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(duì)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(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí),改進(jìn)蟻群算法的太陽(yáng)能電池板清潔機(jī)器人路徑規(guī)劃方式提升了智能機(jī)器人路徑規(guī)劃,且能安全性繞開(kāi)阻礙物.

移動(dòng)式光伏板清掃機(jī)器人系統(tǒng)：其包括可移動(dòng)底盤(pán),自由度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),機(jī)器人?？科脚_(tái),清掃機(jī)器人,清掃效率對(duì)比模塊。自由度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝在可移動(dòng)的底盤(pán)上,機(jī)器人?？科脚_(tái)安裝在自由度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上端,清掃機(jī)器人在停靠平臺(tái)的軌道上移動(dòng),清掃效率對(duì)比模塊通過(guò)兩側(cè)固定在?？科脚_(tái)正上方。可移動(dòng)底盤(pán)負(fù)責(zé)整個(gè)移動(dòng)平臺(tái)在太陽(yáng)能電池板陣列之間的行走,自由度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以調(diào)節(jié)機(jī)器人?？科脚_(tái)的自由度,清掃機(jī)器人由?？科脚_(tái)移動(dòng)到太陽(yáng)能電池板進(jìn)行電池板的清掃,清掃效率對(duì)比模塊用來(lái)為清掃機(jī)器人充電并且可以對(duì)比清掃效果。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)一套清掃系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多個(gè)光伏板陣列的清掃,提高使用效率,降低投入。