[發明專利]一種光伏清潔機器人防摔感知的方法

在審

• 申請號: 202011563213.7
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN115664327A
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 吳清健;陳應洪
• 申請（專利權）人: 深圳怪蟲機器人有限公司
• 主分類號: H02S40/10
• 分類號: H02S40/10;B08B13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種光伏清潔機器人防摔感知的方法，包括以下步驟：S1：通過超聲波測距模塊實時感知光伏清潔機器人正下方的光伏板表面，以得到第一感知量；S2：通過攝像頭組件拍攝位于機身前側下方的光伏板表面并判定光伏清潔機器人的前方是否處于出界或跨縫狀態，以得到第二感知量；S3：將第一感知量和第二感知量進行融合，得到光伏清潔機器人前方的光伏面板所處平面狀態；S4：將視覺里程計和編碼器里程計進行融合，得到里程數據；S5：通過光伏清潔機器人前方的光伏面板所處平面狀態和里程數據，若光伏清潔機器人持續出界的出界距離超出預設的最大允許出界里程時，光伏清潔機器人執行倒退或停止前進以達到防摔的目的，具有安全可靠的特點。

技術領域

本發明涉及一種光伏清潔機器人防摔感知的方法。

背景技術

太陽能光伏作為一種可再生清潔能源，已成為當今全球能源變革的重要力量。太陽能電池板表面容易積累風沙、灰塵等污垢，若沒有及時科學專業的清潔，最高可導致組件發電功率衰減40％-60％，發電量下降20％-30％。因此，通過合理科學地清潔太陽能電池板以及對組件的悉心養護來提升電站發電量和效益的理念，受到業界認可。

光伏清潔行走機器人工作的時候，基本是全自動化的過程。目前業界不存在不在光伏陣列添加其他傳感器的情況下，實現比較成熟的可移動防摔檢測方式，一般在移動設備上使用金屬感應器或紅外傳感器進行對光伏面板平面的感知。

這樣的平面感知技術用于光伏場景的防摔并不可靠，金屬感應器容易受光伏環境的磁場和溫度干擾；而紅外傳感器作用于光伏面板時紅外光會被削弱，甚至與地面高度差不大的情況下，還會造成誤判，適用場景較差。

發明內容

鑒于現有技術中存在的上述問題，本發明的主要目的在于提供一種操作簡單且安全可靠的光伏清潔機器人防摔感知的方法。

本發明的技術方案是這樣的：

一種光伏清潔機器人防摔感知的方法，所述光伏清潔機器人包括機身，所述機身的底部前側固定設置有多個超聲波測距模塊，所述機身的前側設置有攝像頭組件，所述方法包括以下步驟：

S1：通過所述超聲波測距模塊實時感知所述光伏清潔機器人正下方的光伏板表面，以得到第一感知量；

S2：通過所述攝像頭組件拍攝位于所述機身前側下方的光伏板表面并形成光伏板表面圖像,然后根據光伏板表面圖像判定所述光伏清潔機器人的前方是否處于出界或跨縫狀態，以得到第二感知量；

S3：將步驟S1中得到的所述第一感知量和步驟S2中得到的所述第二感知量進行融合，進而得到光伏清潔機器人前方的光伏面板所處平面狀態；

S4：將視覺里程計和編碼器里程計通過卡爾曼濾波器進行融合，以得到里程數據；

S5：通過步驟S3中得到的所述光伏清潔機器人前方的光伏面板所處平面狀態和步驟S4中得到的所述里程數據，當光伏清潔機器人繼續前進或倒退時，若光伏清潔機器人的出界距離超出預設的最大允許出界里程時，所述光伏清潔機器人執行倒退或停止前進以達到防摔的目的。

步驟S3中，將步驟S1中得到的所述第一感知量和步驟S2中得到的所述第二感知量進行融合，然后提取預設的光伏清潔機器人運行下跨的最大垂直距離，當任一所述超聲波測距模塊中的第一感知量均不超過所述最大垂直距離的閾值時，所述光伏清潔機器人前方的光伏面板所處的最終狀態為平面。

步驟S3中，將步驟S1中得到的所述第一感知量和步驟S2中得到的所述第二感知量進行融合，然后提取預設的光伏清潔機器人運行下跨的最大垂直距離，當多個所述超聲波測距模塊中第一感知量超過所述最大垂直距離的閾值的個數大于或等于半數時，所述光伏清潔機器人前方的光伏面板所處的最終狀態為出界。