[发明专利]载于定日镜场内巡检机器人车体上的导航清扫设备及方法

说明书

本发明公开了一种载于定日镜场内巡检机器人车体上的导航清扫设备及方法。磁导航辅助机构安装于巡检机器人车体前部，磁导航传感器装于巡检机器人车体前端面，GPS定位传感器和微控制器装于巡检机器人车体上，GPS定位传感器和磁导航传感器均通过串口通讯与微控制器电连接；车体底盘两个前车轮均安装有前轮驱动电机，前轮驱动电机经前轮驱动电机输出轴连接到车轮；磁导航辅助机构中，车体底盘的两个前轮处均安装齿轮组，车体底盘前端顶面安装基座，齿轮组和前轮驱动电机连接，连接部件连接于基座，清扫部件安装于连接部件末端。本发明能够更高效地对定日镜场开展巡检作业，能更快速地对大范围镜场的镜面完成清洁度检测，极大的提高了检测效率。

技术领域

本发明涉及一种导航清扫设备与巡检方法，尤其是涉及了一种载于定日镜场内巡检机器人车体上的导航清扫设备及巡检方法，适用于塔式太阳能电站镜场巡检机器人的巡检路径规划。

背景技术

塔式太阳能热发电系统一般由吸热塔、定日镜场、发电机组和储热罐等四个主要部分组成，定日镜场主要以圆形阵列为主，吸热塔等储热发电设备位于该圆形阵列中心处。定日镜是塔式太阳能热发电系统的主要核心技术和装置，一旦由于风沙天气的影响，定日镜表面会覆盖一定的沙尘，沙尘量会直接影响镜面的反射率大小，从而严重影响发电站的发电效率。因此一旦有大风天气即需要对镜场进行定日镜的清洁度检测，以便开展镜面清洗工作，所以对于较大范围的定日镜场开展镜面清洁度的巡检工作是十分有必要的。

目前对于定日镜场的巡检工作主要以人工巡检为主，然而对于大范围的定日镜场开展清洁度人工检测工作有较大困难，目前虽已有相关巡检机器人的研究工作正在进行，然而对于定日镜场内巡检时的路径规划问题尚未很好的解决，无法在具有上万面定日镜的镜场开展高效、合理的巡检工作。

在定日镜场内采用的定位方式为GPS定位，常用于镜面清洁无人车上的定位，但由于其较大的定位误差，往往需要有人辅助导航，避免偏离而撞到定日镜上。同样的，采用单一的GPS定位技术也无法很好地对定日镜场开展巡检工作。

因此如何设计一种能够实现高效、稳定、高精度巡检的导航清扫设备与巡检方法是本领域人员需要解决的技术问题。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明旨在提供一种载于定日镜场内巡检机器人车体上的导航清扫设备及方法，尤其是在夜间环境下，以较少的巡检路径，快速确定需要清洗的定日镜区域。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一、一种载于定日镜场内巡检机器人车体上的导航清扫设备：

主要包括巡检机器人车体和安装在巡检机器人车体上的GPS定位传感器、磁导航传感器、微控制器和磁导航辅助机构；磁导航辅助机构安装于巡检机器人车体前部，磁导航传感器装于巡检机器人车体前端面，GPS定位传感器和微控制器均固定于巡检机器人车体上，GPS定位传感器和磁导航传感器均通过串口通讯与微控制器电连接。

所述的巡检机器人车体包括车体底盘、车体底盘四角的车轮，其中两个前车轮均安装有前轮驱动电机，前轮驱动电机经前轮驱动电机输出轴连接到车轮；

所述的磁导航辅助机构包括齿轮组、基座、清扫部件和连接部件；车体底盘的两个前轮处均安装齿轮组，车体底盘前端顶面安装基座，齿轮组和前轮驱动电机连接，连接部件连接于基座，清扫部件安装于连接部件末端。

所述的齿轮组包括输入轴锥形齿轮和输出轴锥形齿轮，输入轴锥形齿轮同轴固定套装在前轮驱动电机输出轴上，输出轴锥形齿轮同轴固定套装于所述的基座的侧基座柱上，输入轴锥形齿轮与输出轴锥形齿轮之间通过齿轮啮合传动连接；输入轴锥形齿轮与输出轴锥形齿轮设计的减速比为1：1。