[實用新型]一種光伏組件清潔機器人硬件控制系統

有效

• 申請號: 201920593289.0
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN209460646U
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 王立;丁坤;李元良;翁帥;李辰陽
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;H02S40/10
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本實用新型公開了自動控制技術領域的一種光伏組件清潔機器人硬件控制系統，旨在解決光伏組件清潔機器人靈活性差，不具備定位功能，續航能力差的技術問題。一種光伏組件清潔機器人硬件控制系統，主控單元通過電機驅動部分實現清潔機器人的運動及清潔功能；信號感知部分包括定位數據獲取單元，定位數據獲取單元實現對清潔機器人的實時定位；能源供給部分給清潔機器人提供電能并具有多種充電模式，提高機器人的續航能力。本實用新型所述光伏組件清潔機器人硬件控制系統能夠靈活控制清潔機器人，能對清潔機器人進行定位，并具備自供電功能。

技術領域

本實用新型屬于自動控制技術領域，具體涉及一種光伏組件清潔機器人硬件控制系統。

背景技術

光伏組件一般設置在戶外，光伏組件表面經常會落有灰塵，鳥糞等，嚴重影響組件的發電效率，所以光伏組件表面的清理是光伏系統運維的重要工作，現如今光伏組件的清潔方式主要采用人工擦拭、人工水洗等方式，清潔成本較高且效率低下，此外，對于安裝在屋頂上的分布式光伏陣列，人工清潔的運維方式會帶來一定的安全隱患。

因此國內外研究機構已展開了光伏組件清潔機器人的研究，但市場上所開發的光伏組件清潔機器人多采用組件邊界作為軌道，靈活性弱，場地適應能力有限；不具備定位系統，操控人員無法實時遠程獲取機器人的位置信息，對于復雜地形的路徑規劃與路徑跟蹤具有一定的限制；續航能力有限，能源供給不足，不具備自供電功能，運維效率低下。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種光伏組件清潔機器人硬件控制系統，以解決現有技術中光伏組件清潔機器人靈活性差，不具備定位功能，續航能力差的技術問題。

為達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：一種光伏組件清潔機器人硬件控制系統，包括主控單元、電機驅動部分、信號感知部分、能源供給部分；所述電機驅動部分包括滾刷電機1，滾刷電機1通過聯軸器與主軸3連接，空心滾刷軸5安裝在主軸3上，主軸3通過左軸承座21和右軸承座22固定在左側板41和右側板42上，左側板41和右側板42分別固定在鋁型材7兩端，鋁型材7通過左U型連接件61與右U型連接件62固定在車身6前端，主控單元通過滾刷電機驅動主軸3旋轉，從而帶動空心滾刷軸5旋轉，實現清潔功能；所述信號感知部分包括定位數據獲取單元，所述定位數據獲取單元是包括四個固定基站8和一個標簽9的UWB定位系統，主控單元通過定位數據獲取單元實現對清潔機器人的實時定位；所述能源供給部分包括安裝在清潔機器人上的太陽能電池板，太陽能電池板的工作電壓小于鋰電池的充電電壓時，采用升壓電路提升工作電壓給鋰電池充電，鋰電池充電包括低壓充電模式和高壓充電模式，充電模式的選擇與升壓電路的啟停由供電控制芯片控制兩個光耦的通斷狀態來實現。

所述主控單元采用STM32處理器。

所述電機驅動部分還包括兩個行走電機，行走電機通過履帶式移動機構63驅動清潔機器人運動。

所述電機驅動部分還包括滾刷電機驅動單元，滾刷電機驅動單元包括滾刷電機H橋驅動電路，滾刷電機H橋驅動電路采用兩個半橋驅動芯片來控制四個MOS管的通斷，實現滾刷正反轉。

所述滾刷電機H橋驅動電路采用一個采樣電阻采集H橋電流，并將電流信號轉換成電壓信號，當該電壓信號超過設定值時，關閉半橋驅動芯片。

所述信號感知部分還包括姿態信號檢測單元，姿態信號檢測單元通過加速度計和陀螺儀傳感器采集清潔機器人的姿態信號，并對信號進行處理。

所述固定基站8和標簽9采用STM32F103RC芯片。

所述標簽9設置在清潔機器人上，標簽9與清潔機器人通過485通訊電路進行通訊。

還包括遠程通信部分，遠程通信部分通過AS13B無線通訊模塊實現機器人與遠程人機交互界面的數據交換。